KR101456401B1

KR101456401B1 - 가공 방법

Info

Publication number: KR101456401B1
Application number: KR1020137006704A
Authority: KR
Inventors: 요시카츠 사토
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2014-10-31
Anticipated expiration: 2031-07-25
Also published as: US20130192054A1; US9067283B2; CN103079758A; JP5473846B2; WO2012035883A1; TW201221284A; KR20130047754A; TWI476066B; JP2012061570A; CN103079758B

Abstract

주축(115)에 터치 프로브(102)를 장착하고, 주축(115)의 축 단부를 소정의 위치(Ps1)에 위치시키고 있을 때의 프로브(102)의 온 상태의 선단부(102a)의 위치 Pp1 및 오프 상태의 선단부(102a)의 위치 Pp2를 카메라(123)로 광학적으로 각각 계측하고, 상기 위치 Pp1, Pp2에 기초하여 프로브(102)의 불감대 영역 길이 Lp2를 산출하고, 상기 위치 Ps1 및 상기 위치 Pp2에 기초하여 프로브(102)의 외관상의 길이 Lp1을 산출하고, 이 외관상의 길이 Lp1에 불감대 영역 길이 Lp2를 가미하여 프로브(102)의 실질적인 길이 Lp3을 산출하고 나서, 프로브(102)에 의해 작업물(1)의 실제의 높이 Lw를 구한 후, 주축(115)에 공구(103)를 장착하고, 공구(103)의 선단부(103a)의 위치 Pt1을 카메라(123)로 광학적으로 계측하여 공구(103)의 실제의 길이 Lt를 산출하고, 상기 높이 Lw 및 상기 길이 Lt에 기초하여 가공을 실시한다.

Description

가공 방법 {MACHINING METHOD}

본 발명은, 주축에 착탈 가능하게 장착되는 공구와 테이블 상에 고정 지지되는 작업물을 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 머시닝센터 등의 공작 기계의 가공 방법에 관한 것이다.

주축에 착탈 가능하게 장착되는 공구와 테이블 상에 고정 지지되는 작업물을 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 머시닝센터 등의 공작 기계에 있어서는, 작업물에 대해 고정밀도로 가공을 실시하기 위해, 우선, 주축에 장착한 공구의 실제의 길이 및 테이블 상의 작업물의 실제의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 각각 계측하여 구하고 나서, 당해 공구의 길이 및 당해 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)에 기초하여 당해 작업물에 가공을 행하도록 하고 있다.

이러한 공구의 길이 및 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)는, 종래, 이하와 같이 하여 구하고 있다.

(1) 주축에 인디케이터를 장착하고, 당해 인디케이터를 테이블의 상면에 접촉시켰을 때의 주축 단부의 위치와 작업물의 상면에 접촉시켰을 때의 주축 단부의 위치의 차분으로부터, 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하는 동시에, 주축에 공구를 장착하고, 테이블 상에 적재된 접촉식(또는 레이저식)의 공구 측정 장치의 검출부에 상기 공구를 접촉(또는 레이저광을 차단)시켜 당해 공구 측정 장치의 검출부에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 당해 공구 측정 장치의 높이를 뺌으로써 당해 공구의 길이를 구한다.

(2) 주축에 터치 프로브를 장착하고, 당해 터치 프로브를 작업물의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 당해 터치 프로브의 길이를 뺌으로써 당해 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하는 동시에, 주축에 공구를 장착하고, 상기 (1)의 경우와 마찬가지로 하여 공구의 길이를 구한다.

(3) 주축에 터치 프로브를 장착하고, 테이블 상에 적재된 기준 블록의 상면에 당해 터치 프로브를 접촉시켜 당해 터치 프로브에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 상기 기준 블록의 높이를 뺌으로써 당해 터치 프로브의 실제의 길이를 산출하고, 당해 터치 프로브를 작업물의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 상기 터치 프로브의 실제의 길이를 뺌으로써 당해 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하는 동시에, 주축에 공구를 장착하고, 상기 (1)의 경우와 마찬가지로 하여 공구의 길이를 구한다.

일본 특허 출원 공개 제2006-289608호 공보

그런데, 전술한 바와 같이 하여 공구의 길이 및 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하면, 주변 환경의 온도 변화에 수반하여, 상기 (1)에서는 공구 측정 장치의 온도 변화 길이, 상기 (2)에서는 공구 측정 장치 및 터치 프로브의 온도 변화 길이, 상기 (3)에서는 공구 측정 장치 및 기준 블록의 온도 변화 길이가 더해져 버려, 고정밀도의 가공이 어렵게 되어 버린다.

따라서, 예를 들어 (4) 주축에 터치 프로브를 장착하고, 테이블 상에 적재된 접촉식(또는 레이저식)의 공구 측정 장치의 검출부에 상기 터치 프로브를 접촉(또는 레이저광을 차단)시켜 당해 공구 측정 장치의 검출부에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 당해 공구 측정 장치의 높이를 뺌으로써 당해 터치 프로브의 실제의 길이를 산출하고, 당해 터치 프로브를 작업물의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브에 의해 검출되었을 때의 주축 단부의 위치로부터 당해 터치 프로브의 실제의 길이를 뺌으로써 당해 작업물의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하는 동시에, 주축에 공구를 장착하고, 상기 (1)의 경우와 마찬가지로 하여 공구의 길이를 구하는, 즉, 공구 및 터치 프로브의 양자 모두 테이블 상의 동일한 상기 측정 장치로 측정함으로써, 당해 측정 장치의 온도 변화 길이를 캔슬할 수 있도록 하는 것이 생각된다.

그러나, 상기 (4)와 같이 터치 프로브의 실제의 길이를 접촉식(또는 레이저식)의 공구 측정 장치로 구하면, 당해 터치 프로브의 불감대 영역 길이(접촉하고 나서 온으로 될 때까지의 동안에 변화되는 길이)가 가산되어 버려, 역시 고정밀도의 가공이 어렵게 되어 버린다.

이러한 점에서, 본 발명은, 종래보다도 고정밀도로 가공할 수 있는 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 관한 가공 방법은, 주축에 착탈 가능하게 장착되는 공구와 테이블 상에 고정 지지되는 작업물을 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 공작 기계의 가공 방법이며, 상기 주축에 터치 프로브를 장착하고, 당해 주축의 축 단부를 소정의 위치 Ps1에 위치시키고 있을 때의 당해 터치 프로브의 온 상태의 선단부의 위치 Pp1 및 오프 상태의 선단부의 위치 Pp2를 광학적으로 각각 계측하고, 당해 위치 Pp1, Pp2에 기초하여 당해 터치 프로브의 불감대 영역 길이 Lp2를 산출하는 터치 프로브 불감대 영역 길이 산출 공정과, 상기 주축의 상기 축 단부의 상기 위치 Ps1 및 상기 터치 프로브의 오프 상태의 상기 선단부의 상기 위치 Pp2에 기초하여 당해 터치 프로브의 외관상의 길이 Lp1을 산출하고, 당해 길이 Lp1에 상기 불감대 영역 길이 Lp2를 가미함으로써, 당해 터치 프로브의 실질적인 길이 Lp3을 산출하는 터치 프로브 길이 산출 공정과, 상기 주축에 장착된 상기 터치 프로브의 선단부를 상기 테이블 상의 상기 작업물의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브가 온 상태로 되었을 때의 당해 주축의 축 단부의 위치 Ps2 및 상기 터치 프로브의 실질적인 길이 Lp3에 기초하여 당해 작업물의 실제의 높이 Lw를 구하는 작업물 높이 산출 공정과, 상기 주축에 상기 공구를 장착하고, 당해 주축의 축 단부를 소정의 위치 Ps3에 위치시키고 있을 때의 당해 공구의 선단부의 위치 Pt1을 광학적으로 계측하고, 상기 주축의 상기 축 단부의 상기 위치 Ps3 및 상기 공구의 상기 선단부의 상기 위치 Pt1에 기초하여 당해 공구의 실제의 길이 Lt를 산출하는 공구 길이 산출 공정과, 상기 작업물 높이 산출 공정에서 산출된 상기 작업물의 상기 높이 Lw 및 상기 공구 길이 산출 공정에서 산출된 상기 공구의 상기 길이 Lt에 기초하여, 상기 작업물과 상기 공구를 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 본 가공 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 가공 방법에 따르면, 터치 프로브의 온 상태의 선단부의 위치 Pp1 및 오프 상태의 선단부의 위치 Pp2를 광학적으로 계측함으로써, 터치 프로브의 불감대 영역 길이 Lp2를 산출하여, 터치 프로브의 외관상의 길이 Lp1로부터 실질적인 길이 Lp3을 구하는 동시에, 공구의 선단부의 위치 Pt1을 광학적으로 계측함으로써, 공구의 길이 Lt를 구하므로, 온도 변화에 수반되는 측정 오차를 없앨 수 있는 동시에, 터치 프로브의 불감대 영역 길이 Lp2에 의한 측정 오차도 없앨 수 있으므로, 작업물에 대해 종래보다도 고정밀도로 가공하는 것을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 가공 방법을 사용하는 공작 기계의 주된 실시 형태의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 공작 기계의 주요부의 개략 구성도이다.
도 3은 도 1의 공작 기계의 주요부의 제어 블록도이다.
도 4는 터치 프로브의 실제의 길이의 구하는 방법의 설명도이다.
도 5는 작업물의 실제의 높이 위치(상하 방향의 길이)를 구하는 방법의 설명도이다.
도 6은 공구의 실제의 길이를 구하는 방법의 설명도이다.

본 발명에 관한 가공 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 이하에 설명하지만, 본 발명은 도면에 기초하여 설명하는 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다.

<주된 실시 형태>

본 발명에 관한 가공 방법의 주된 실시 형태를 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 공작 기계(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 베드(111) 상의 Y축 방향 일측(도 1 중, 우측)에 컬럼(112)이 기립 설치되어 있다. 컬럼(112)의 전방면에는, 새들(113)이 X축 방향[도 1 중, 지면(紙面) 수직 방향]으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 새들(113)의 전방면에는, 주축 헤드(114)가 Z축 방향(도 1 중, 상하 방향)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 주축 헤드(114)에는, C축 주위(도 1 중, 상하 방향의 연직축 주위)로 회전 가능한 주축(115)이 설치되어 있다.

상기 주축(115)의 축 단부에는, 공구나 터치 프로브 등의 어태치먼트(101)가 착탈 가능하게 장착되도록 되어 있다. 상기 컬럼(112)의 측부에는, 자동 공구 교환 장치(117)가 설치되어 있고, 당해 자동 공구 교환 장치(117)는, 매거진 내에 수납되어 있는 다수의 어태치먼트(101) 중으로부터 목적으로 하는 어태치먼트(101)를 취출하여, 주축(115)의 축 단부에 장착되어 있는 어태치먼트(101)를 제거하고 상기 어태치먼트(101)를 당해 주축(115)의 당해 축 단부에 새롭게 장착하고, 제거한 상기 어태치먼트(101)를 매거진 내에 수납하는 것을 자동적으로 행할 수 있도록 되어 있다.

상기 베드(111) 상의 Y축 방향 타측(도 1 중, 좌측)에는, 작업물(1)을 고정 지지하는 테이블(116)이 Y축 방향(도 1 중, 좌우 방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 테이블(116) 상에는, 상기 주축(115)의 축 단부에 장착되어 있는 상기 어태치먼트(101)의 선단부의 높이 방향(Z축 방향)의 위치를 광학적으로 계측하는 어태치먼트 계측 수단인 어태치먼트 계측 장치(120)가 상기 작업물(1)의 가공시에 장해로 되지 않는 위치에 적재되어 있다.

상기 어태치먼트 계측 장치(120)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 테이블(116) 상에 설치되어 오목부(121a)를 갖도록 오목형을 이루는 지지대(121)와, 이 지지대(121)의 한쪽의 상단부에 지지된 광원(122)과, 이 광원(122)에 대향하도록 지지대(121)의 다른 쪽의 상단부에 지지되는 촬상 수단인 CCD 카메라(123)를 구비하고 있다. 또한, 부호 124는, 상기 지지대(121)의 오목부(121a)에 설치 가능한 압박대(124)이다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 CCD 카메라(123)는, 제어 수단인 제어 장치(130)의 입력부에 전기적으로 접속되어 있다. 이 제어 장치(130)의 입력부에는, 당해 제어 장치(130)에 각종 데이터를 입력하는 입력 수단인 입력 장치(131)가 전기적으로 더 접속되어 있다. 제어 장치(130)의 출력부에는, 상기 자동 공구 교환 장치(117)와, 상기 주축(115)을 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동시키도록 상기 새들(113), 상기 주축 헤드(114), 상기 테이블(116)을 각각 이동시키는 각종 구동 모터(118)와, 상기 주축(115)을 회전시키는 구동 모터(119)와, 상기 광원(122)이 각각 전기적으로 접속되어 있고, 당해 제어 장치(130)는, 상기 입력 장치(131)로부터 입력된 정보나 상기 CCD 카메라(123)에 의해 촬상된 정보 등에 기초하여, 상기 자동 공구 교환 장치(117)나 상기 구동 모터(118, 119)나 상기 광원(122) 등의 작동을 각각 제어할 수 있도록 되어 있다(상세한 것은 후술함).

이러한 본 실시 형태에 관한 공작 기계(100)를 사용하는 가공 방법을 다음에 설명한다.

우선, 본 공작 기계(100)의 가동 운전을 실시하기 전에, 이하에 설명하는 사전 설정 공정을 행한다.

우선, 상기 주축(105)의 축 단부에 상기 터치 프로브(102)를 장착하는 동시에, 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 지지대(121)의 상기 오목부(121a)에 상기 압박대(124)를 설치한 후, 상기 제어 장치(130)를 작동시키면, 당해 제어 장치(130)는, 도 4의 A에 도시하는 바와 같이, 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)를 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 압박대(124)의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브(102)를 온 상태로 하도록, 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114)나 상기 테이블(116) 등을 이동시킨다.

계속해서, 상기 제어 장치(130)는, 상기 터치 프로브(102)로부터의 정보에 기초하여, 당해 터치 프로브(102)가 온 상태로 된 것을 검출하면, 상기 주축(115)의 축 단부의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Ps1을 기록하는 동시에, 상기 광원(122)으로부터 광을 조사하도록 당해 광원(122)을 작동시키는 동시에, 상기 CCD 카메라(123)에 의해 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp1을 촬상하여 기록한다.

이와 같이 하여 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp1을 상기 CCD 카메라(123)에 의해 촬상하여 기록한 후, 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 지지대(121) 상으로부터 상기 압박대(124)를 제거하면, 도 4의 B에 도시하는 바와 같이, 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)가 자연 길이까지 신장되어 오프 상태로 되므로, 상기 제어 장치(130)는, 당해 터치 프로브(102)로부터의 정보에 기초하여, 당해 터치 프로브(102)가 오프 상태로 된 것을 검출하여, 상기 광원(122)으로부터 광을 조사하도록 당해 광원(122)을 작동시키는 동시에, 상기 CCD 카메라(123)에 의해 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp2를 촬상하여 기록한다.

다음에, 상기 제어 장치(130)는, 상기 터치 프로브(102)의 온 상태의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp1과 오프 상태의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp2의 차분으로부터, 당해 터치 프로브(102)의 불감대 영역 길이 Lp2(＝Pp2-Pp1)를 산출하고, 이것을 기억한다.

그리고, 상기 주축(105)의 축 단부로부터 상기 터치 프로브(102)를 제거함으로써, 사전 설정 공정을 종료한다(이상, 터치 프로브 불감대 영역 길이 산출 공정).

이와 같이 하여 사전 설정 공정을 종료한 후, 본 공작 기계(100)를 가동하여 실제로 작업물(1)의 가공을 행하는 경우에는, 이하와 같은 공정을 행한다.

우선, 상기 테이블(116) 상에 작업물(1)을 적재하여 고정 지지하는 동시에, 당해 작업물(1)의 조건이나 가공 조건 등의 각종 조건을 상기 입력 장치(131)에 입력하면, 상기 제어 장치(130)는, 상기 자동 공구 교환 장치(117)의 매거진 내에 수납되어 있는 어태치먼트(101) 중으로부터 터치 프로브(102)를 선택하여 상기 주축(115)의 축 단부에 장착하도록 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114) 등을 이동시키는 동시에 상기 자동 공구 교환 장치(117)를 작동시킨다.

다음에, 상기 제어 장치(130)는, 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 지지대(121)의 상방의 소정의 위치 Ps1에 상기 주축(115)을 위치시켜 당해 지지대(121)의 상기 오목부(121a)에 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)를 위치시키도록 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114)나 상기 테이블(116) 등을 이동시킨다.

계속해서, 상기 제어 장치(130)는, 상기 광원(122)으로부터 광을 조사하도록 당해 광원(122)을 작동시키는 동시에, 상기 CCD 카메라(123)에 의해 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pp2를 촬상하여 기록함으로써, 당해 터치 프로브(102)의 외관상의 Z축 방향(상하 방향)의 길이 Lp1(＝Pp2-Ps1)을 구한다.

그리고, 상기 제어 장치(130)는, 새롭게 구한 상기 터치 프로브(102)의 상기 길이 Lp1에 대해, 상기 사전 설정 공정에서 기억된 상기 불감대 영역 길이 Lp2를 가미함으로써, 실제의 가공 환경에 있어서의 당해 터치 프로브(102)의 실질적인 길이 Lp3(＝Lp1-Lp2)을 구한다(이상, 터치 프로브 길이 산출 공정).

이와 같이 하여 상기 터치 프로브(102)의 실질적인 길이 Lp3을 구하면, 상기 제어 장치(130)는, 상기 테이블(116) 상의 상기 작업물(1)의 상면에 당해 터치 프로브(102)의 선단부(102a)를 접촉시켜 온 상태로 하도록 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114)나 상기 테이블(116) 등을 이동시킨다.

상기 제어 장치(130)는, 상기 터치 프로브(102)로부터의 정보에 기초하여, 당해 터치 프로브(102)가 온 상태로 된 것을 검출하면, 도 5에 도시하는 바와 같이, 그때의 상기 주축(115)의 Z축 방향(상하 방향)의 축 단부의 위치 Ps2, 즉, 상기 주축(115)의 축 단부와 상기 테이블(116)의 상면 사이의 길이 Ls2 및 당해 터치 프로브(102)의 실질적인 길이 Lp3으로부터, 상기 작업물(1)의 실제의 높이(상하 방향의 길이) Lw(＝Ls2-Lp3)를 구한다(이상, 작업물 높이 산출 공정).

이와 같이 하여 작업물(1)의 실제의 높이(상하 방향의 길이) Lw를 구하면, 상기 제어 장치(130)는, 상기 자동 공구 교환 장치(117)의 매거진 내에 수납되어 있는 어태치먼트(101) 중으로부터 선택한 공구(103)와 상기 주축(115)의 상기 터치 프로브(102)를 교환하도록 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114) 등을 이동시키는 동시에 상기 자동 공구 교환 장치(117)를 작동시킨다.

계속해서, 상기 제어 장치(130)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 주축(115)의 축 단부를 규정 위치 Ps3에 위치시켜 상기 공구(103)의 선단부(103a)를 상기 어태치먼트 계측 장치(120)의 상기 지지대(121)의 상기 오목부(121a) 내에 위치시키도록, 상기 모터(118)를 작동시켜 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114)나 상기 테이블(116) 등을 이동시키면, 상기 광원(122)으로부터 광을 조사하도록 당해 광원(122)을 작동시키는 동시에, 상기 CCD 카메라(123)에 의해 상기 공구(103)의 선단부(103a)의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Pt1을 촬상하여 구한다.

그리고, 상기 제어 장치(130)는, 상기 주축(115)의 축 단부의 Z축 방향(상하 방향)의 위치 Ps3 및 상기 공구(103)의 선단부(103a)의 Z축 방향(상하 방향)의 상기 위치 Pt1로부터, 당해 공구(103)의 실제의 길이 Lt(＝Pt1-Ps3)를 산출한다(이상, 공구 길이 산출 공정).

이와 같이 하여 작업물(1)의 실제의 높이(상하 방향의 길이) Lw 및 공구(103)의 실제의 길이 Lt를 구하면, 상기 제어 장치(130)는, 상기 입력 장치(131)로부터 입력된 각종 조건 및 작업물(1)의 실제의 높이(상하 방향의 길이) Lw 및 공구(103)의 실제의 길이 Lt에 기초하여, 당해 작업물(1)과 당해 공구(103)를 상대적으로 이동시키면서 당해 작업물(1)에 가공을 실시하도록 상기 모터(118, 119)를 작동시켜 상기 주축(115)을 회전시키면서 상기 새들(113)이나 상기 주축 헤드(114)나 상기 테이블(116) 등을 이동시킨다(이상, 본 가공 공정).

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 터치 프로브(102)의 온 상태의 선단부(102a)의 위치 Pp1 및 오프 상태의 선단부(102a)의 위치 Pp2를 CCD 카메라(123)에 의해 촬상하여 광학적으로 계측함으로써, 당해 터치 프로브(102)의 불감대 영역 길이 Lp2를 산출하여, 당해 터치 프로브(102)의 외관상의 길이 Lp1로부터 실질적인 길이 Lp3을 구하는 동시에, 공구(103)의 선단부(103a)의 위치 Pt1을 CCD 카메라(123)에 의해 촬상하여 광학적으로 계측함으로써, 당해 공구(103)의 길이 Lt를 구하도록 한 것이다.

이로 인해, 본 실시 형태에 있어서는, 온도 변화에 수반되는 측정 오차를 없앨 수 있는 동시에, 터치 프로브(102)의 불감대 영역 길이 Lp2에 의한 측정 오차도 없앨 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 작업물(1)에 대해 종래보다도 고정밀도로 가공하는 것을 용이하게 할 수 있다.

<다른 실시 형태>

또한, 전술한 실시 형태에 있어서는, 광원(122) 및 CCD 카메라(123)에 의해 상기 터치 프로브(102)의 선단부(102a)나 공구(103)의 선단부(103a)의 위치를 촬상하여 광학적으로 계측하는 어태치먼트 계측 장치(120)를 사용한 경우에 대해 설명하였지만, 다른 실시 형태로서, 예를 들어 레이저광 발광기로부터 레이저광을 스캐닝하면서 터치 프로브(102)의 선단부(102a)나 공구(103)의 선단부(103a)를 향해 발사하여 레이저광 수광기로 수광함으로써, 터치 프로브(102)의 선단부(102a)나 공구(103)의 선단부(103a)의 위치를 광학적으로 계측하는 어태치먼트 계측 수단으로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 가공 방법은, 작업물에 대해 종래보다도 고정밀도로 가공하는 것을 용이하게 할 수 있으므로, 금속 가공 산업 등을 비롯한 각종 산업에 있어서, 극히 유익하게 이용할 수 있다.

1 : 작업물
100 : 공작 기계
101 : 어태치먼트
102 : 터치 프로브
102a : 선단부
103 : 공구
103a : 선단부
111 : 베드
112 : 컬럼
113 : 새들
114 : 주축 헤드
115 : 주축
116 : 테이블
117 : 자동 공구 교환 장치
118, 119 : 구동 모터
120 : 어태치먼트 계측 장치
121 : 지지대
121a : 오목부
122 : 광원
123 : CCD 카메라
124 : 압박대
130 : 제어 장치
131 : 입력 장치

Claims

주축에 착탈 가능하게 장착되는 공구와 테이블 상에 고정 지지되는 작업물을 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 공작 기계의 가공 방법이며,
상기 주축에 터치 프로브를 장착하고, 당해 터치 프로브를 장착한 주축의 축 단부를 미리 결정된 위치(Ps1)에 위치시키고 있을 때의 당해 터치 프로브의 온 상태의 선단부의 위치(Pp1) 및 오프 상태의 선단부의 위치(Pp2)를 광학적으로 각각 계측하고, 당해 터치 프로브의 온 상태의 선단부의 위치(Pp1) 및 오프 상태의 선단부의 위치(Pp2)에 기초하여 당해 터치 프로브의 불감대 영역 길이(Lp2)를 산출하는 터치 프로브 불감대 영역 길이 산출 공정과,
상기 터치 프로브를 장착한 주축의 축 단부의 위치(Ps1) 및 상기 터치 프로브의 오프 상태의 선단부의 위치(Pp2)에 기초하여 당해 터치 프로브의 외관상의 길이(Lp1)를 산출하고, 당해 외관상의 길이(Lp1)에 상기 불감대 영역 길이(Lp2)를 가미함으로써, 당해 터치 프로브의 실질적인 길이(Lp3)를 산출하는 터치 프로브 길이 산출 공정과,
상기 주축에 장착된 터치 프로브의 선단부를 상기 테이블 상의 상기 작업물의 상면에 접촉시켜 당해 터치 프로브가 온 상태로 되었을 때의 당해 주축의 축 단부의 위치(Ps2) 및 상기 터치 프로브의 실질적인 길이(Lp3)에 기초하여 당해 작업물의 실제의 높이(Lw)를 구하는 작업물 높이 산출 공정과,
상기 주축에 상기 공구를 장착하고, 당해 공구를 장착한 주축의 축 단부를 미리 결정된 위치(Ps3)에 위치시키고 있을 때의 당해 공구의 선단부의 위치(Pt1)를 광학적으로 계측하고, 상기 공구를 장착한 주축의 축 단부의 위치(Ps3) 및 상기 공구의 선단부의 위치(Pt1)에 기초하여 당해 공구의 실제의 길이(Lt)를 산출하는 공구 길이 산출 공정과,
상기 작업물 높이 산출 공정에서 산출된 상기 작업물의 높이(Lw) 및 상기 공구 길이 산출 공정에서 산출된 상기 공구의 길이(Lt)에 기초하여, 상기 작업물과 상기 공구를 상대적으로 이동시켜 당해 작업물에 가공을 실시하는 본 가공 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 가공 방법.