JP2000218468A - 加工方法および加工装置 - Google Patents
加工方法および加工装置Info
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の加工方法において、加工具先端部の位
置のずれを補正する場合には、加工具の先端部を２方向
から観察する機構を設け、得られた画像を処理すること
によって先端位置を検出し、基準位置からのずれに応じ
た補正値を与えていた。しかし、この場合には装置が複
雑となり、加工具の先端位置の検出精度も、得られる画
像の分解能や画像処理能力によって制限されるという技
術的課題があった。 【解決手段】 はじめに、鉛直方向の中心線に対して対
称性を持ち、側面が傾斜している凹型構造を有する位置
補正用試料１０４を利用して、加工具１０２の先端部が
前記凹型構造の側面に接触する位置を複数検出する。そ
して、前記接触位置を基にして、加工具１０２の先端部
が前記凹型構造の中心線上に位置する時の移動位置を計
算して基準位置とし、この基準位置を基準として移動位
置を制御することによって加工具先端部の位置のずれを
補正する。
置のずれを補正する場合には、加工具の先端部を２方向
から観察する機構を設け、得られた画像を処理すること
によって先端位置を検出し、基準位置からのずれに応じ
た補正値を与えていた。しかし、この場合には装置が複
雑となり、加工具の先端位置の検出精度も、得られる画
像の分解能や画像処理能力によって制限されるという技
術的課題があった。 【解決手段】 はじめに、鉛直方向の中心線に対して対
称性を持ち、側面が傾斜している凹型構造を有する位置
補正用試料１０４を利用して、加工具１０２の先端部が
前記凹型構造の側面に接触する位置を複数検出する。そ
して、前記接触位置を基にして、加工具１０２の先端部
が前記凹型構造の中心線上に位置する時の移動位置を計
算して基準位置とし、この基準位置を基準として移動位
置を制御することによって加工具先端部の位置のずれを
補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属工業、電子工
業、機械工業分野等において、加工具の交換時に、加工
具の個体差により生じる加工具先端位置のずれを補正し
て加工を行う加工方法および加工装置に関わる。
業、機械工業分野等において、加工具の交換時に、加工
具の個体差により生じる加工具先端位置のずれを補正し
て加工を行う加工方法および加工装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】電解加工技術、放電加工技術、および機
械加工技術等の加工技術において、加工の途中で加工具
の交換を行う場合、加工具の形状誤差および加工具交換
時の位置ずれにより、加工具先端部の位置が交換前後で
異なるため、加工精度が低下するという問題点があっ
た。この問題を解決するために、従来までは、加工具を
交換する際には、主に次のような方法で加工具先端部の
位置のずれを補正し、加工を実行していた。
械加工技術等の加工技術において、加工の途中で加工具
の交換を行う場合、加工具の形状誤差および加工具交換
時の位置ずれにより、加工具先端部の位置が交換前後で
異なるため、加工精度が低下するという問題点があっ
た。この問題を解決するために、従来までは、加工具を
交換する際には、主に次のような方法で加工具先端部の
位置のずれを補正し、加工を実行していた。
【０００３】1. 加工具の先端部を２方向から観察する
機構を設け、得られた画像を処理することによって先端
部の位置を検出し、加工時には、基準位置からのずれに
応じた補正値を与えることによって加工具先端部の位置
のずれを補正していた。 2. 基準位置の示された標準試料に対して穴加工または
線加工などを行い、加工された穴または線の位置を観察
して基準位置からのずれを求め、得られた値に応じた補
正値を与えることによって加工具先端部の位置のずれを
補正していた。
機構を設け、得られた画像を処理することによって先端
部の位置を検出し、加工時には、基準位置からのずれに
応じた補正値を与えることによって加工具先端部の位置
のずれを補正していた。 2. 基準位置の示された標準試料に対して穴加工または
線加工などを行い、加工された穴または線の位置を観察
して基準位置からのずれを求め、得られた値に応じた補
正値を与えることによって加工具先端部の位置のずれを
補正していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法には以下のような問題点が存在する。はじめに、
１．の方法では、加工装置に加えて加工具の先端を観察
する機構が必要であるため、装置が複雑になるという問
題点がある。また、画像処理によって加工具先端位置を
検出するため、得られる画像の分解能および画像処理能
力によって先端位置の検出精度が制限されてしまう。先
端位置の検出精度が低下すると、加工精度も低下してし
まうため、加工分解能の高い加工を行う場合には、必然
的に微小化する加工具の先端を高精度に検出することが
必要となり、このような場合には、非常に高精度な観察
機構が必要となるという問題もある。
方法には以下のような問題点が存在する。はじめに、
１．の方法では、加工装置に加えて加工具の先端を観察
する機構が必要であるため、装置が複雑になるという問
題点がある。また、画像処理によって加工具先端位置を
検出するため、得られる画像の分解能および画像処理能
力によって先端位置の検出精度が制限されてしまう。先
端位置の検出精度が低下すると、加工精度も低下してし
まうため、加工分解能の高い加工を行う場合には、必然
的に微小化する加工具の先端を高精度に検出することが
必要となり、このような場合には、非常に高精度な観察
機構が必要となるという問題もある。
【０００５】次に、２．の方法では、はじめに、標準材
料に穴加工または線加工などの加工を行い、さらに加工
された穴または線などを観察して基準位置からのずれを
求め、補正値を計算しているため、加工具を交換する度
に新たな標準試料が必要であるという問題点を有する。
本発明は、従来の加工技術が有する、上記の問題点を取
り除くことを課題とする。
料に穴加工または線加工などの加工を行い、さらに加工
された穴または線などを観察して基準位置からのずれを
求め、補正値を計算しているため、加工具を交換する度
に新たな標準試料が必要であるという問題点を有する。
本発明は、従来の加工技術が有する、上記の問題点を取
り除くことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明による加工方法では、加工具の交換時に生
じる加工具先端部の位置のずれを、以下のような手順で
補正する。はじめに、円錐形、多角錘形等の、鉛直方向
の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹
型構造を有する位置補正用試料を使用し、加工具の先端
部が前記凹型構造の内部における任意の位置に配置され
るように前記加工具と前記位置補正用試料とを相対的に
移動させる。次に、前記加工具と前記位置補正用試料の
少なくともいずれか一方を水平方向に移動させ、前記加
工具の先端部が前記凹型構造の側面に接触する位置を複
数検出する。次に、検出した検出位置より、前記加工具
の先端部の中心が前記凹型構造の中心線上に位置する時
の移動位置を計算して基準位置とし、加工を行う際に
は、前記基準位置を基準として移動位置を制御する事に
よって加工具先端部の位置のずれを補正する。
ため、本発明による加工方法では、加工具の交換時に生
じる加工具先端部の位置のずれを、以下のような手順で
補正する。はじめに、円錐形、多角錘形等の、鉛直方向
の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹
型構造を有する位置補正用試料を使用し、加工具の先端
部が前記凹型構造の内部における任意の位置に配置され
るように前記加工具と前記位置補正用試料とを相対的に
移動させる。次に、前記加工具と前記位置補正用試料の
少なくともいずれか一方を水平方向に移動させ、前記加
工具の先端部が前記凹型構造の側面に接触する位置を複
数検出する。次に、検出した検出位置より、前記加工具
の先端部の中心が前記凹型構造の中心線上に位置する時
の移動位置を計算して基準位置とし、加工を行う際に
は、前記基準位置を基準として移動位置を制御する事に
よって加工具先端部の位置のずれを補正する。
【０００７】以上の手順によって加工具先端部の位置の
ずれを補正することにより、加工装置には加工具の先端
部を観察する機構が不要となり、観察画像の分解能や画
像処理能力の影響によって先端部の位置の検出精度が低
下することもなく、加工装置が複雑になるという問題も
生じない。また、標準試料に加工を行わないため、加工
具を交換する度に新たな標準試料を必要とせず、同じ標
準試料を繰り返し使用することが可能である。
ずれを補正することにより、加工装置には加工具の先端
部を観察する機構が不要となり、観察画像の分解能や画
像処理能力の影響によって先端部の位置の検出精度が低
下することもなく、加工装置が複雑になるという問題も
生じない。また、標準試料に加工を行わないため、加工
具を交換する度に新たな標準試料を必要とせず、同じ標
準試料を繰り返し使用することが可能である。
【０００８】ここで、本発明が使用可能な加工現象とし
ては、電解質溶液中で加工具と被加工物との間に電圧を
印加することにより生じる電気化学反応により加工を行
う電解加工や、加工具を被加工物との間に電圧を印加す
ることにより生じる放電現象を利用した放電加工や、加
工具と被加工物とを物理的に接触させて加工を行う機械
加工などがあげられるが、これに限定されるものではな
い。
ては、電解質溶液中で加工具と被加工物との間に電圧を
印加することにより生じる電気化学反応により加工を行
う電解加工や、加工具を被加工物との間に電圧を印加す
ることにより生じる放電現象を利用した放電加工や、加
工具と被加工物とを物理的に接触させて加工を行う機械
加工などがあげられるが、これに限定されるものではな
い。
【０００９】さらに、本発明における加工装置では、円
錐形、多角錘形など、鉛直方向の中心線に対して対称性
を持ち、側面が傾斜している凹型構造を有する位置補正
用試料を保持する保持手段と、加工具と前記位置補正用
試料の相対位置を任意に変更させる移動手段と、前記加
工具の先端部が前記凹型構造の側面に接した場合に、そ
の接触状態を検出する接触状態検出手段と、前記接触状
態検出手段によって接触が検出されたときの前記加工具
または前記位置補正用試料の位置を記憶する接触位置記
憶手段と、前記接触位置記憶手段によって記憶された複
数の接触位置を基にして、前記加工具の先端部の中心が
前記凹型構造の中心線上に位置するときの移動位置を計
算して基準位置とする基準位置計算手段と、前記基準位
置計算手段によって計算された基準位置を記憶する基準
位置記憶手段を備えたことを特徴としている。
錐形、多角錘形など、鉛直方向の中心線に対して対称性
を持ち、側面が傾斜している凹型構造を有する位置補正
用試料を保持する保持手段と、加工具と前記位置補正用
試料の相対位置を任意に変更させる移動手段と、前記加
工具の先端部が前記凹型構造の側面に接した場合に、そ
の接触状態を検出する接触状態検出手段と、前記接触状
態検出手段によって接触が検出されたときの前記加工具
または前記位置補正用試料の位置を記憶する接触位置記
憶手段と、前記接触位置記憶手段によって記憶された複
数の接触位置を基にして、前記加工具の先端部の中心が
前記凹型構造の中心線上に位置するときの移動位置を計
算して基準位置とする基準位置計算手段と、前記基準位
置計算手段によって計算された基準位置を記憶する基準
位置記憶手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】本発明の加工装置によれば、以下のような
手順によって、加工具先端部の位置を補正することが出
来る。はじめに、加工具と位置補正用試料の相対位置を
任意に変更させる移動手段により、加工具の先端部が位
置補正用試料の凹型構造の内部における任意の位置に設
置されるようにする。次に、同じく前記移動手段によ
り、加工具と位置補正用試料の少なくともいずれか一方
を水平に移動させて、加工具の先端部と位置補正用試料
の凹型構造の側面との接触を接触状態検出手段により検
出し、同時に接触位置記憶手段によって接触時の移動位
置を記憶する。次に、記憶された接触位置に基づき、加
工具の先端部の中心が位置補正用試料の凹型構造の中心
線上に位置するときの移動位置を基準位置計算手段によ
って計算し、同時に基準位置記憶手段によって記憶す
る。加工を行う際には、前記基準位置を基準として移動
位置を制御する事によって加工具先端部の位置を補正し
ながら、加工を実行する。
手順によって、加工具先端部の位置を補正することが出
来る。はじめに、加工具と位置補正用試料の相対位置を
任意に変更させる移動手段により、加工具の先端部が位
置補正用試料の凹型構造の内部における任意の位置に設
置されるようにする。次に、同じく前記移動手段によ
り、加工具と位置補正用試料の少なくともいずれか一方
を水平に移動させて、加工具の先端部と位置補正用試料
の凹型構造の側面との接触を接触状態検出手段により検
出し、同時に接触位置記憶手段によって接触時の移動位
置を記憶する。次に、記憶された接触位置に基づき、加
工具の先端部の中心が位置補正用試料の凹型構造の中心
線上に位置するときの移動位置を基準位置計算手段によ
って計算し、同時に基準位置記憶手段によって記憶す
る。加工を行う際には、前記基準位置を基準として移動
位置を制御する事によって加工具先端部の位置を補正し
ながら、加工を実行する。
【００１１】ここで、加工具の先端と被加工物の被加工
面との間の距離を任意に設定する離間距離設定手段と、
前記加工具と前記被加工物の間に任意の電圧あるいは電
流を印加する電気化学反応制御手段を備えることによっ
て、前記加工現象として電気化学反応を利用することも
できるが、これに限定されるものではない。また、加工
具の先端と被加工物の被加工面との間の距離を任意に設
定する離間距離設定手段と、前記加工具と前記被加工物
の間に任意の電圧を印加する電圧制御手段を備えること
によって、前記加工現象として放電現象を利用すること
もできるが、これに限定されるものではない。
面との間の距離を任意に設定する離間距離設定手段と、
前記加工具と前記被加工物の間に任意の電圧あるいは電
流を印加する電気化学反応制御手段を備えることによっ
て、前記加工現象として電気化学反応を利用することも
できるが、これに限定されるものではない。また、加工
具の先端と被加工物の被加工面との間の距離を任意に設
定する離間距離設定手段と、前記加工具と前記被加工物
の間に任意の電圧を印加する電圧制御手段を備えること
によって、前記加工現象として放電現象を利用すること
もできるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】◎ 実施の形態１ 図１は、本発明による加工装置の一形態を示すものであ
る。この加工装置は、被加工物１０１に加工を施す加工
具１０２と、被加工物１０１と加工具１０２との間の加
工現象を制御する加工現象制御装置１０３と、鉛直方向
の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹
型構造を有し、加工具１０２の先端位置を補正する際に
使用される位置補正用試料１０４と、被加工物１０１お
よび位置補正用試料１０４の下側に設置され、被加工物
１０１および位置補正用試料１０４をＸＹ軸方向（水平
方向）に移動させることが可能なＸＹ軸ステージ１０５
と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設置され、被加工物
１０１および位置補正用試料１０４をＺ軸方向（垂直方
向）に移動させることが可能なＺ軸ステージ１０６と、
ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ１０６の移動
位置の制御を行う移動位置制御装置１０７と、加工具１
０２の先端部が位置補正用試料１０４の凹型構造の側面
と接触した場合に、その接触状態を検出する接触状態検
出装置１０８と、前記接触状態検出装置１０８によっ
て、加工電極１０２の先端部と位置補正用試料１０４の
凹型構造の側面との接触が検出された時のＸＹ軸ステー
ジ１０５の移動位置を記憶する接触位置記憶装置１０９
と、前記接触位置記憶装置１０９に記憶された複数の接
触位置の情報を基に、位置補正用試料１０４の凹型構造
の中心線上に加工具１０２の先端部の中心が位置すると
きのＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を計算して基準位
置とする基準位置計算装置１１０と、前記基準位置計算
装置１１０によって計算された基準位置を記憶する基準
位置記憶装置１１１を備えている。
る。この加工装置は、被加工物１０１に加工を施す加工
具１０２と、被加工物１０１と加工具１０２との間の加
工現象を制御する加工現象制御装置１０３と、鉛直方向
の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹
型構造を有し、加工具１０２の先端位置を補正する際に
使用される位置補正用試料１０４と、被加工物１０１お
よび位置補正用試料１０４の下側に設置され、被加工物
１０１および位置補正用試料１０４をＸＹ軸方向（水平
方向）に移動させることが可能なＸＹ軸ステージ１０５
と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設置され、被加工物
１０１および位置補正用試料１０４をＺ軸方向（垂直方
向）に移動させることが可能なＺ軸ステージ１０６と、
ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ１０６の移動
位置の制御を行う移動位置制御装置１０７と、加工具１
０２の先端部が位置補正用試料１０４の凹型構造の側面
と接触した場合に、その接触状態を検出する接触状態検
出装置１０８と、前記接触状態検出装置１０８によっ
て、加工電極１０２の先端部と位置補正用試料１０４の
凹型構造の側面との接触が検出された時のＸＹ軸ステー
ジ１０５の移動位置を記憶する接触位置記憶装置１０９
と、前記接触位置記憶装置１０９に記憶された複数の接
触位置の情報を基に、位置補正用試料１０４の凹型構造
の中心線上に加工具１０２の先端部の中心が位置すると
きのＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を計算して基準位
置とする基準位置計算装置１１０と、前記基準位置計算
装置１１０によって計算された基準位置を記憶する基準
位置記憶装置１１１を備えている。
【００１３】位置補正用試料１０４は、鉛直方向の中心
線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹型構造
を有しており、例えば、図２に示すように、中心線Ｂ−
Ｂ'に対して対称な円錐形の凹型構造が表面に形成され
た平板状の形状をしている。ＸＹ軸ステージ１０５およ
びＺ軸ステージ１０６は、移動位置制御装置１０７によ
る制御の下で、電気的駆動手段によりＸＹ軸方向および
Ｚ軸方向へ駆動され、その移動量や移動位置が電気的に
測定されるようになっている。
線に対して対称性を持ち、側面が傾斜している凹型構造
を有しており、例えば、図２に示すように、中心線Ｂ−
Ｂ'に対して対称な円錐形の凹型構造が表面に形成され
た平板状の形状をしている。ＸＹ軸ステージ１０５およ
びＺ軸ステージ１０６は、移動位置制御装置１０７によ
る制御の下で、電気的駆動手段によりＸＹ軸方向および
Ｚ軸方向へ駆動され、その移動量や移動位置が電気的に
測定されるようになっている。
【００１４】接触状態検出装置１０８は、例えば、加工
具１０２と位置補正用試料１０４との間の電気抵抗値を
測定し、接触時の電気抵抗値の変化によって接触状態を
検出する。以下、図１、図３および図４に基づいて、本
実施の形態における加工方法について説明する。図３
は、図２に示した位置補正用試料１０４の表面に形成さ
れている、円錐形の凹型構造を表している。また、図４
は、本実施の形態において加工具１０２の先端部の位置
を補正して加工を行う際のフローチャートを示してい
る。
具１０２と位置補正用試料１０４との間の電気抵抗値を
測定し、接触時の電気抵抗値の変化によって接触状態を
検出する。以下、図１、図３および図４に基づいて、本
実施の形態における加工方法について説明する。図３
は、図２に示した位置補正用試料１０４の表面に形成さ
れている、円錐形の凹型構造を表している。また、図４
は、本実施の形態において加工具１０２の先端部の位置
を補正して加工を行う際のフローチャートを示してい
る。
【００１５】はじめに、図３に示すように、加工具１０
２の先端部が位置補正用試料１０４の凹型構造の内部の
任意の位置に配置されるように、ＸＹ軸ステージ１０５
およびＺ軸ステージ１０６を駆動する。次に、ＸＹ軸ス
テージ１０５をＸ軸の正の方向に移動させ、加工具１０
２の先端部が側面と接触した時の接触状態を、接触状態
検出装置１０８によって検出し、接触が検出されたとき
のＸ方向の移動位置（Ｘ１）を接触位置記憶装置１０９
によって記憶する。同様に、ＸＹ軸ステージ１０５をＸ
軸の負の方向に移動させて反対側の接触点を検出し、接
触が検出時のされたときのＸ方向の移動位置（Ｘ２）を
接触位置記憶装置１０９によって記憶する。
２の先端部が位置補正用試料１０４の凹型構造の内部の
任意の位置に配置されるように、ＸＹ軸ステージ１０５
およびＺ軸ステージ１０６を駆動する。次に、ＸＹ軸ス
テージ１０５をＸ軸の正の方向に移動させ、加工具１０
２の先端部が側面と接触した時の接触状態を、接触状態
検出装置１０８によって検出し、接触が検出されたとき
のＸ方向の移動位置（Ｘ１）を接触位置記憶装置１０９
によって記憶する。同様に、ＸＹ軸ステージ１０５をＸ
軸の負の方向に移動させて反対側の接触点を検出し、接
触が検出時のされたときのＸ方向の移動位置（Ｘ２）を
接触位置記憶装置１０９によって記憶する。
【００１６】次に、同様の手順によって、ＸＹ軸ステー
ジ１０５をＹ軸方向に移動させて、加工電極１０２の先
端部と位置補正用試料１０４の凹型構造の側面部分との
接触位置を検出し、接触が検出されたときのＹ方向の移
動位置（Ｙ１，Ｙ２）を記憶する。次に、基準位置計算
装置１１０によって、接触位置記憶装置１０９に記憶さ
れた４つの接触位置を基にして加工電極１０２の先端部
の中心が凹型構造の中心線上に位置するときの移動位置
を計算して基準位置とし、基準位置記憶装置１１１に記
憶する。この時、基準位置（Ｘ０，Ｙ０）は、（Ｘ０，
Ｙ０）＝（（Ｘ１＋Ｘ２）/２，（Ｙ１＋Ｙ２）/２）と
なる。次に、加工電極１０２の先端が被加工物１０１の
表面に対して対向するように、ＸＹ軸ステージ１０５お
よびＺ軸ステージ１０６を駆動する。そして、基準位置
記憶装置１１１に記憶された基準位置を基準として、所
望の加工パターンに沿ってＸＹ軸ステージ１０５を駆動
することによって加工具先端部の位置を補正し、同時に
加工現象制御装置１０３によって加工現象を励起させて
加工を実行する。
ジ１０５をＹ軸方向に移動させて、加工電極１０２の先
端部と位置補正用試料１０４の凹型構造の側面部分との
接触位置を検出し、接触が検出されたときのＹ方向の移
動位置（Ｙ１，Ｙ２）を記憶する。次に、基準位置計算
装置１１０によって、接触位置記憶装置１０９に記憶さ
れた４つの接触位置を基にして加工電極１０２の先端部
の中心が凹型構造の中心線上に位置するときの移動位置
を計算して基準位置とし、基準位置記憶装置１１１に記
憶する。この時、基準位置（Ｘ０，Ｙ０）は、（Ｘ０，
Ｙ０）＝（（Ｘ１＋Ｘ２）/２，（Ｙ１＋Ｙ２）/２）と
なる。次に、加工電極１０２の先端が被加工物１０１の
表面に対して対向するように、ＸＹ軸ステージ１０５お
よびＺ軸ステージ１０６を駆動する。そして、基準位置
記憶装置１１１に記憶された基準位置を基準として、所
望の加工パターンに沿ってＸＹ軸ステージ１０５を駆動
することによって加工具先端部の位置を補正し、同時に
加工現象制御装置１０３によって加工現象を励起させて
加工を実行する。
【００１７】ここで、位置補正用試料１０４の凹型構造
は、図５に示すように四角錐形の形状をしていても、同
様の手順によって基準位置（Ｘ０，Ｙ０）を検出するこ
とが出来る。本実施の形態を用いて、加工具の基準位置
を検出した実施例では、加工電極１０２としては、白金
−イリジウム合金線の先端を電解エッチングにより先端
径１μmにまで尖鋭化し、さらに先端部分以外を樹脂に
より被覆したものを使用し、位置補正用試料１０４とし
ては、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍのアルミニウム平板
に対して、直径５００μm、深さ５００μmの円錐状の凹
型構造を、機械加工により形成したものを使用した。
は、図５に示すように四角錐形の形状をしていても、同
様の手順によって基準位置（Ｘ０，Ｙ０）を検出するこ
とが出来る。本実施の形態を用いて、加工具の基準位置
を検出した実施例では、加工電極１０２としては、白金
−イリジウム合金線の先端を電解エッチングにより先端
径１μmにまで尖鋭化し、さらに先端部分以外を樹脂に
より被覆したものを使用し、位置補正用試料１０４とし
ては、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍのアルミニウム平板
に対して、直径５００μm、深さ５００μmの円錐状の凹
型構造を、機械加工により形成したものを使用した。
【００１８】前記の手順によって、位置補正用試料１０
４を用いて加工具１０２の基準位置を検出する事によ
り、単純な装置によって高精度に加工具１０２の先端部
の位置補正を行うことが可能となった。 ◎ 実施の形態２ 図６は、本発明の実施の一形態として、加工現象に電気
化学反応を利用した場合の加工装置を示すものである。
４を用いて加工具１０２の基準位置を検出する事によ
り、単純な装置によって高精度に加工具１０２の先端部
の位置補正を行うことが可能となった。 ◎ 実施の形態２ 図６は、本発明の実施の一形態として、加工現象に電気
化学反応を利用した場合の加工装置を示すものである。
【００１９】この加工装置は、加工溶液容器６０１内で
加工溶液６０２に浸漬された被加工物１０１と、被加工
物１０１に電解加工を施す加工電極１０２と、加工電極
１０２の基準位置を検出する際に用いられる位置補正用
試料１０４と、電極電位の基準となる参照電極６０３
と、被加工物１０１および加工電極１０２の電位、電流
を制御する電位・電流制御装置６０４と、加工溶液容器
６０１の下側に設置され、被加工物１０１および位置補
正用試料１０４をＸＹ軸方向（水平方向）に移動させる
ことが可能なＸＹ軸ステージ１０５と、ＸＹ軸ステージ
１０５の下側に設置され、被加工物１０１および位置補
正用試料１０４をＺ軸方向（垂直方向）に移動させるこ
とが可能なＺ軸ステージ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０
５およびＺ軸ステージ１０６の移動位置の制御を行う移
動位置制御装置１０７と、加工電極１０２の移動位置の
基準となる基準位置を検出する基準位置検出装置６０５
を備えている。
加工溶液６０２に浸漬された被加工物１０１と、被加工
物１０１に電解加工を施す加工電極１０２と、加工電極
１０２の基準位置を検出する際に用いられる位置補正用
試料１０４と、電極電位の基準となる参照電極６０３
と、被加工物１０１および加工電極１０２の電位、電流
を制御する電位・電流制御装置６０４と、加工溶液容器
６０１の下側に設置され、被加工物１０１および位置補
正用試料１０４をＸＹ軸方向（水平方向）に移動させる
ことが可能なＸＹ軸ステージ１０５と、ＸＹ軸ステージ
１０５の下側に設置され、被加工物１０１および位置補
正用試料１０４をＺ軸方向（垂直方向）に移動させるこ
とが可能なＺ軸ステージ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０
５およびＺ軸ステージ１０６の移動位置の制御を行う移
動位置制御装置１０７と、加工電極１０２の移動位置の
基準となる基準位置を検出する基準位置検出装置６０５
を備えている。
【００２０】電位・電流制御装置６０４は、被加工物１
０１と加工電極１０２との間に電圧を印加して、加工電
極１０２と被加工物１０１との間に流れる電流を加工に
必要な電流に設定することが出来る。また、電位差計お
よび電流計が組み込まれており、加工電極１０１と、位
置補正用試料１０４との接触を検出する際に利用するこ
ともできる。
０１と加工電極１０２との間に電圧を印加して、加工電
極１０２と被加工物１０１との間に流れる電流を加工に
必要な電流に設定することが出来る。また、電位差計お
よび電流計が組み込まれており、加工電極１０１と、位
置補正用試料１０４との接触を検出する際に利用するこ
ともできる。
【００２１】加工電極１０２は、棒状体であり、その被
加工面と対向する先端は尖鋭化され、かつ、最先端部の
一部のみが露出し、その他の部分は絶縁体で被覆されて
いる。棒状体の材質は、例えば、カーボン、タングステ
ン、白金等が用いられる。参照電極６０３は、例えば、
ガラスの筒状体であり、加工溶液に浸漬する側の先端に
は液絡が備えられ、筒状体の中心には銀よりなる細線が
ガラス膜部に達するように設けられ、前記細線を浸漬す
るように塩化銀溶液が満たされている。
加工面と対向する先端は尖鋭化され、かつ、最先端部の
一部のみが露出し、その他の部分は絶縁体で被覆されて
いる。棒状体の材質は、例えば、カーボン、タングステ
ン、白金等が用いられる。参照電極６０３は、例えば、
ガラスの筒状体であり、加工溶液に浸漬する側の先端に
は液絡が備えられ、筒状体の中心には銀よりなる細線が
ガラス膜部に達するように設けられ、前記細線を浸漬す
るように塩化銀溶液が満たされている。
【００２２】基準位置検出装置６０５は、加工電極１０
２の先端部と位置補正用試料１０４の凹型構造の側面と
が接触した場合に、その接触状態を検出する接触状態検
出手段と、前記接触状態検出手段によって、加工電極１
０２の先端部と位置補正用試料１０４の側面との接触が
検出された時のＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を記憶
する接触位置記憶手段と、前記接触位置記憶手段に記憶
された複数の接触位置の情報を基に、位置補正用試料１
０４の凹型構造の中心線上に加工電極１０２の先端部が
位置するときのＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を計算
して基準位置とする基準位置計算手段と、前記基準位置
計算手段によって計算された基準位置を記憶する基準位
置記憶手段を備えている。
２の先端部と位置補正用試料１０４の凹型構造の側面と
が接触した場合に、その接触状態を検出する接触状態検
出手段と、前記接触状態検出手段によって、加工電極１
０２の先端部と位置補正用試料１０４の側面との接触が
検出された時のＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を記憶
する接触位置記憶手段と、前記接触位置記憶手段に記憶
された複数の接触位置の情報を基に、位置補正用試料１
０４の凹型構造の中心線上に加工電極１０２の先端部が
位置するときのＸＹ軸ステージ１０５の移動位置を計算
して基準位置とする基準位置計算手段と、前記基準位置
計算手段によって計算された基準位置を記憶する基準位
置記憶手段を備えている。
【００２３】この装置を用いて、被加工物１０１に電解
加工を施す場合には、はじめに、実施の形態１において
説明した手順に従って、基準位置検出装置６０５により
加工電極１０２の基準位置を検出する。次に、加工電極
１０２の先端が被加工物１０１の表面に対して、一定の
離間距離を保って対向するように、ＸＹ軸ステージ１０
５およびＺ軸ステージ１０６を駆動する。そして、基準
位置記憶手段に記憶された基準位置を基準として、所望
の加工パターンに沿ってＸＹ軸ステージ１０５を駆動し
ながら、同時に電位・電流制御装置６０４を用いて加工
電極１０２と被加工物１０１の間に電流を印加すること
によって、加工を実行する。
加工を施す場合には、はじめに、実施の形態１において
説明した手順に従って、基準位置検出装置６０５により
加工電極１０２の基準位置を検出する。次に、加工電極
１０２の先端が被加工物１０１の表面に対して、一定の
離間距離を保って対向するように、ＸＹ軸ステージ１０
５およびＺ軸ステージ１０６を駆動する。そして、基準
位置記憶手段に記憶された基準位置を基準として、所望
の加工パターンに沿ってＸＹ軸ステージ１０５を駆動し
ながら、同時に電位・電流制御装置６０４を用いて加工
電極１０２と被加工物１０１の間に電流を印加すること
によって、加工を実行する。
【００２４】本実施の形態を用いて、加工電極の交換を
行い、金属板に幅５０μm、長さ１mmの直線をエッチン
グにより加工した実施例では、２本の加工電極を使い、
１本目の加工電極を用いて始めの５００μmを加工した
後、２本目の加工電極で残りの５００μmの加工を行っ
た。この時、加工時の走査速度は２μm／ｓ、加工電極
１０２の先端部と被加工物１０１の被加工面との間の距
離は１０μmとし、加工実行時の印加電流はＩｏｎ＝５
００μＡ、Ｔｏｎ＝０．３秒、Ｔｏｆｆ＝０．３秒のパ
ルス電流とした。
行い、金属板に幅５０μm、長さ１mmの直線をエッチン
グにより加工した実施例では、２本の加工電極を使い、
１本目の加工電極を用いて始めの５００μmを加工した
後、２本目の加工電極で残りの５００μmの加工を行っ
た。この時、加工時の走査速度は２μm／ｓ、加工電極
１０２の先端部と被加工物１０１の被加工面との間の距
離は１０μmとし、加工実行時の印加電流はＩｏｎ＝５
００μＡ、Ｔｏｎ＝０．３秒、Ｔｏｆｆ＝０．３秒のパ
ルス電流とした。
【００２５】加工電極１０２としては、白金−イリジウ
ム合金線の先端を電解エッチングにより先端径１μmに
まで尖鋭化し、さらに先端部分以外を樹脂により被覆し
たものを用いた。また、被加工物１０１としてクロム板
を用い、参照電極６０３として銀／塩化銀電極を使用し
た。また、加工溶液は、スルファミン酸６２．７ｇ／ｌ
とホウ酸３７．３ｇ／ｌを混合したクロム電解エッチン
グ液を使用した。
ム合金線の先端を電解エッチングにより先端径１μmに
まで尖鋭化し、さらに先端部分以外を樹脂により被覆し
たものを用いた。また、被加工物１０１としてクロム板
を用い、参照電極６０３として銀／塩化銀電極を使用し
た。また、加工溶液は、スルファミン酸６２．７ｇ／ｌ
とホウ酸３７．３ｇ／ｌを混合したクロム電解エッチン
グ液を使用した。
【００２６】位置補正用試料１０４は、１０ｍｍ×１０
ｍｍ×１ｍｍのアルミニウム平板に対して、直径５００
μm、深さ５００μmの円錐状の凹型構造を、機械加工に
より形成したものを使用した。加工の手順としては、は
じめに第１の加工電極の基準位置を、基準位置検出装置
６０５により位置補正用試料１０４を用いて検出し、検
出した第１の加工電極の基準位置を基準として被加工物
であるクロム板上に長さ５００μmの直線加工を行い、
次に、加工電極を交換して第２の加工電極を設置して同
様に基準位置の検出を行い、検出した第２の加工電極の
基準位置を基準として第１の加工電極を用いて加工した
直線の端点から、引き続き長さ５００μmの直線加工を
行った。
ｍｍ×１ｍｍのアルミニウム平板に対して、直径５００
μm、深さ５００μmの円錐状の凹型構造を、機械加工に
より形成したものを使用した。加工の手順としては、は
じめに第１の加工電極の基準位置を、基準位置検出装置
６０５により位置補正用試料１０４を用いて検出し、検
出した第１の加工電極の基準位置を基準として被加工物
であるクロム板上に長さ５００μmの直線加工を行い、
次に、加工電極を交換して第２の加工電極を設置して同
様に基準位置の検出を行い、検出した第２の加工電極の
基準位置を基準として第１の加工電極を用いて加工した
直線の端点から、引き続き長さ５００μmの直線加工を
行った。
【００２７】その結果、幅５０μm、長さ１mmの直線パ
ターンが得られ、加工した直線パターンを観察した結
果、第１の加工電極を用いて加工した部分と第２の加工
電極を用いて加工した部分の境目において加工位置のず
れはみられなかった。よって、本発明による加工具先端
位置の補正方法を用いれば、加工精度を低下させること
なく加工電極の交換を行うことが出来ることがわかる。 ◎ 実施の形態３ 図７は、本発明の実施の形態３を示すものであり、実施
の形態３とほぼ同様の構成であるが、加工に使用する加
工電極を交換することが可能な加工電極交換機構７０１
が取り付けられている点に特徴を有する。加工電極交換
機構７０１は、例えば図８に示すように、先端部直径の
異なる加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１
０２Ｂが取り付けられた加工電極取り付けアーム８０１
と、加工電極取り付けアーム８０１をＺ軸周りに回転す
ることが可能なＺ軸周り回転機構８０２から構成され、
使用する加工電極を加工溶液の中に浸漬された位置補正
用試料１０４または被加工物１０１の被加工面上に配置
することができる。
ターンが得られ、加工した直線パターンを観察した結
果、第１の加工電極を用いて加工した部分と第２の加工
電極を用いて加工した部分の境目において加工位置のず
れはみられなかった。よって、本発明による加工具先端
位置の補正方法を用いれば、加工精度を低下させること
なく加工電極の交換を行うことが出来ることがわかる。 ◎ 実施の形態３ 図７は、本発明の実施の形態３を示すものであり、実施
の形態３とほぼ同様の構成であるが、加工に使用する加
工電極を交換することが可能な加工電極交換機構７０１
が取り付けられている点に特徴を有する。加工電極交換
機構７０１は、例えば図８に示すように、先端部直径の
異なる加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１
０２Ｂが取り付けられた加工電極取り付けアーム８０１
と、加工電極取り付けアーム８０１をＺ軸周りに回転す
ることが可能なＺ軸周り回転機構８０２から構成され、
使用する加工電極を加工溶液の中に浸漬された位置補正
用試料１０４または被加工物１０１の被加工面上に配置
することができる。
【００２８】この装置によれば、加工を実行する前に、
加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１０２Ｂ
の両方の加工電極に対して、あらかじめ基準位置を検出
しておくことが出来る。よって、加工電極の交換を行う
際に基準位置の検出を行う必要がなく、連続的に加工を
行うことが出来るため、加工時間の短縮化が可能とな
る。また、加工溶液容器６０１内において位置補正用試
料１０４と被加工物１０１を同時に設置する必要がな
い。
加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１０２Ｂ
の両方の加工電極に対して、あらかじめ基準位置を検出
しておくことが出来る。よって、加工電極の交換を行う
際に基準位置の検出を行う必要がなく、連続的に加工を
行うことが出来るため、加工時間の短縮化が可能とな
る。また、加工溶液容器６０１内において位置補正用試
料１０４と被加工物１０１を同時に設置する必要がな
い。
【００２９】これによっても、実施の形態１と同様の効
果が得られる。 ◎ 実施の形態４ 図９は、本発明の実施の形態４を示すものであり、加工
現象として、放電現象を利用した場合の加工装置を示し
ている。本実施の形態は、加工液容器９０１内で加工液
９０２に浸漬された被加工物１０１と、被加工物１０１
に対向配置されて被加工物１０１に放電加工を行う加工
電極１０２と、加工電極１０２の基準位置を検出する際
に用いられる位置補正用試料１０４と、被加工物１０１
と加工電極１０２との間に流れる放電電流を制御する放
電電流制御装置９０３と、加工液容器９０１の下側に設
置され、被加工物１０１および位置補正用試料１０４を
ＸＹ軸方向（水平方向）に移動させることが可能なＸＹ
軸ステージ１０５と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設
置され、被加工物１０１および位置補正用試料１０４を
Ｚ軸方向（垂直方向）に移動させることが可能なＺ軸ス
テージ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステ
ージ１０６の移動制御を行う移動位置制御装置１０７
と、加工電極１０２の移動位置の基準となる基準位置を
検出する基準位置検出装置６０５を備えている。
果が得られる。 ◎ 実施の形態４ 図９は、本発明の実施の形態４を示すものであり、加工
現象として、放電現象を利用した場合の加工装置を示し
ている。本実施の形態は、加工液容器９０１内で加工液
９０２に浸漬された被加工物１０１と、被加工物１０１
に対向配置されて被加工物１０１に放電加工を行う加工
電極１０２と、加工電極１０２の基準位置を検出する際
に用いられる位置補正用試料１０４と、被加工物１０１
と加工電極１０２との間に流れる放電電流を制御する放
電電流制御装置９０３と、加工液容器９０１の下側に設
置され、被加工物１０１および位置補正用試料１０４を
ＸＹ軸方向（水平方向）に移動させることが可能なＸＹ
軸ステージ１０５と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設
置され、被加工物１０１および位置補正用試料１０４を
Ｚ軸方向（垂直方向）に移動させることが可能なＺ軸ス
テージ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステ
ージ１０６の移動制御を行う移動位置制御装置１０７
と、加工電極１０２の移動位置の基準となる基準位置を
検出する基準位置検出装置６０５を備えている。
【００３０】放電電流制御装置９０３は、加工電極１０
２と被加工物１０１との間に電圧を印可して、加工電極
１０２と被加工物１０１の間に、加工に必要なパルス状
の放電電流を発生させることができる。また、電位差計
および電流計が組み込まれており、加工電極１０２と、
位置補正用試料１０４との接触を検出する際に利用する
こともできる。
２と被加工物１０１との間に電圧を印可して、加工電極
１０２と被加工物１０１の間に、加工に必要なパルス状
の放電電流を発生させることができる。また、電位差計
および電流計が組み込まれており、加工電極１０２と、
位置補正用試料１０４との接触を検出する際に利用する
こともできる。
【００３１】加工電極１０２は棒状体であり、黄銅、亜
鉛合金、アルミニウム合金などが用いられる。また、加
工液９０２は絶縁性の油状液体であり、白燈油、シリコ
ン油、マシン油などが用いられる。この装置によって
も、実施の形態１と同様の効果が得られる。 ◎ 実施の形態５ 図１０は、本発明の実施の形態５を示すものであり、加
工具１０２と被加工物１０１の物理的な接触によって被
加工物１０１の除去加工を行う場合の加工装置を示して
いる。
鉛合金、アルミニウム合金などが用いられる。また、加
工液９０２は絶縁性の油状液体であり、白燈油、シリコ
ン油、マシン油などが用いられる。この装置によって
も、実施の形態１と同様の効果が得られる。 ◎ 実施の形態５ 図１０は、本発明の実施の形態５を示すものであり、加
工具１０２と被加工物１０１の物理的な接触によって被
加工物１０１の除去加工を行う場合の加工装置を示して
いる。
【００３２】本実施の形態は、被加工物１０１に対向配
置され、物理的な接触によって被加工物１０１に加工を
行う加工具１０２と、加工具１０２の基準位置を検出す
る際に用いられる位置補正用試料１０４と、加工具１０
２を回転させることが可能な加工具回転装置１００１
と、被加工物１０１および位置補正用試料１０４をＸＹ
軸方向（水平方向）に移動させることが可能なＸＹ軸ス
テージ１０５と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設置さ
れ、被加工物１０１および位置補正用試料１０４をＺ軸
方向（垂直方向）に移動させることが可能なＺ軸ステー
ジ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ
１０６の移動制御を行う移動位置制御装置１０７と、加
工電極１０２の移動位置の基準となる基準位置を検出す
る基準位置検出装置６０５を備えている。
置され、物理的な接触によって被加工物１０１に加工を
行う加工具１０２と、加工具１０２の基準位置を検出す
る際に用いられる位置補正用試料１０４と、加工具１０
２を回転させることが可能な加工具回転装置１００１
と、被加工物１０１および位置補正用試料１０４をＸＹ
軸方向（水平方向）に移動させることが可能なＸＹ軸ス
テージ１０５と、ＸＹ軸ステージ１０５の下側に設置さ
れ、被加工物１０１および位置補正用試料１０４をＺ軸
方向（垂直方向）に移動させることが可能なＺ軸ステー
ジ１０６と、ＸＹ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ
１０６の移動制御を行う移動位置制御装置１０７と、加
工電極１０２の移動位置の基準となる基準位置を検出す
る基準位置検出装置６０５を備えている。
【００３３】この装置を用いて、被加工物１０１に除去
加工を施す場合には、はじめに、実施の形態１において
説明した手順に従って、基準位置検出装置６０５により
加工具１０２の基準位置を検出する。次に、加工具１０
２の先端が被加工物１０１の表面と対向するように、Ｘ
Ｙ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ１０６を駆動す
る。次に、加工具回転装置１００１を用いて加工具１０
２を回転させ、基準位置記憶手段に記憶された基準位置
を基準としてＸＹ軸ステージ１０５を駆動し、所望の位
置において被加工物１０１と加工具１０２を接触させる
ことにより被加工物１０１の除去加工を行う。
加工を施す場合には、はじめに、実施の形態１において
説明した手順に従って、基準位置検出装置６０５により
加工具１０２の基準位置を検出する。次に、加工具１０
２の先端が被加工物１０１の表面と対向するように、Ｘ
Ｙ軸ステージ１０５およびＺ軸ステージ１０６を駆動す
る。次に、加工具回転装置１００１を用いて加工具１０
２を回転させ、基準位置記憶手段に記憶された基準位置
を基準としてＸＹ軸ステージ１０５を駆動し、所望の位
置において被加工物１０１と加工具１０２を接触させる
ことにより被加工物１０１の除去加工を行う。
【００３４】この装置によっても、実施の形態１と同様
の効果が得られる。
の効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。まず、加工具先端部の位置のずれを補正する際
に、加工具の先端を観察する装置などの付加的な装置を
必要とせず、非常に単純な装置および計算方法によっ
て、加工具先端部の基準位置を検出することが出来る。
れる。まず、加工具先端部の位置のずれを補正する際
に、加工具の先端を観察する装置などの付加的な装置を
必要とせず、非常に単純な装置および計算方法によっ
て、加工具先端部の基準位置を検出することが出来る。
【００３６】また、本発明では、加工具位置補正用の試
料に対して加工具の先端部が接触する位置を検出するこ
とによって、基準位置を計算により求めていることか
ら、加工具の先端を観察し、画像処理を行って加工具先
端部の位置を検出する方法を用いる場合のように、画像
の分解能や画像処理能力によって加工具先端部の位置検
出精度が制限されることがなく、高精度な位置検出が実
現できる。
料に対して加工具の先端部が接触する位置を検出するこ
とによって、基準位置を計算により求めていることか
ら、加工具の先端を観察し、画像処理を行って加工具先
端部の位置を検出する方法を用いる場合のように、画像
の分解能や画像処理能力によって加工具先端部の位置検
出精度が制限されることがなく、高精度な位置検出が実
現できる。
【００３７】さらに、穴加工や線加工などを行った結果
を観察する方法のように、加工具を交換する度に新たな
標準試料を必要とせず、同じ標準試料を繰り返し使用す
ることが可能である。
を観察する方法のように、加工具を交換する度に新たな
標準試料を必要とせず、同じ標準試料を繰り返し使用す
ることが可能である。
【図１】本発明の加工装置の第1の実施の形態を示す模
式図である。
式図である。
【図２】本発明で使用する位置補正用試料の例を示す模
式図である。
式図である。
【図３】本発明で使用する位置補正用試料に形成される
凹型構造の第１の例を示す模式図である。
凹型構造の第１の例を示す模式図である。
【図４】本発明による加工方法の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】本発明で使用する位置補正用試料に形成される
凹型構造の第２の例を示す模式図である。
凹型構造の第２の例を示す模式図である。
【図６】本発明の加工装置の第２の実施の形態を示す模
式図である。
式図である。
【図７】本発明の加工装置の第３の実施の形態を示す模
式図である。
式図である。
【図８】図８の加工装置に用いる加工電極交換機構の例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図９】本発明の加工装置の第４の実施の形態を示す模
式図である。
式図である。
【図１０】本発明の加工装置の第５の実施の形態を示す
模式図である。
模式図である。
１０１ 被加工物 １０２ 加工具 １０３ 加工現象制御装置 １０４ 位置補正用試料 １０５ ＸＹ軸ステージ １０６ Ｚ軸ステージ １０７ 移動位置制御装置 １０８ 接触状態検出装置 １０９ 接触位置記憶装置 １１０ 基準位置計算装置 １１１ 基準位置記憶装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月１８日（２０００．５．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】その結果、幅５０μm、長さ１mmの直線パ
ターンが得られ、加工した直線パターンを観察した結
果、第１の加工電極を用いて加工した部分と第２の加工
電極を用いて加工した部分の境目において加工位置のず
れはみられなかった。よって、本発明による加工具先端
位置の補正方法を用いれば、加工精度を低下させること
なく加工電極の交換を行うことが出来ることがわかる。 ◎ 実施の形態３ 図７は、本発明の実施の形態３を示すものであり、実施
の形態２とほぼ同様の構成であるが、加工に使用する加
工電極を交換することが可能な加工電極交換機構７０１
が取り付けられている点に特徴を有する。加工電極交換
機構７０１は、例えば図８に示すように、先端部直径の
異なる加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１
０２Ｂが取り付けられた加工電極取り付けアーム８０１
と、加工電極取り付けアーム８０１をＺ軸周りに回転す
ることが可能なＺ軸周り回転機構８０２から構成され、
使用する加工電極を加工溶液の中に浸漬された位置補正
用試料１０４または被加工物１０１の被加工面上に配置
することができる。
ターンが得られ、加工した直線パターンを観察した結
果、第１の加工電極を用いて加工した部分と第２の加工
電極を用いて加工した部分の境目において加工位置のず
れはみられなかった。よって、本発明による加工具先端
位置の補正方法を用いれば、加工精度を低下させること
なく加工電極の交換を行うことが出来ることがわかる。 ◎ 実施の形態３ 図７は、本発明の実施の形態３を示すものであり、実施
の形態２とほぼ同様の構成であるが、加工に使用する加
工電極を交換することが可能な加工電極交換機構７０１
が取り付けられている点に特徴を有する。加工電極交換
機構７０１は、例えば図８に示すように、先端部直径の
異なる加工電極（Ａ）１０２Ａおよび加工電極（Ｂ）１
０２Ｂが取り付けられた加工電極取り付けアーム８０１
と、加工電極取り付けアーム８０１をＺ軸周りに回転す
ることが可能なＺ軸周り回転機構８０２から構成され、
使用する加工電極を加工溶液の中に浸漬された位置補正
用試料１０４または被加工物１０１の被加工面上に配置
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 一吉 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AA02 AB07 CB06 CC01 CC02 CC04 CG04 CL02 DA01 DB02 DB05 DC01 DC02 DC03 DC06 EA02 EA03 JA04 JA08
Claims (12)
- 【請求項１】 加工具と被加工物を対向させて配置し、
前記加工具の先端と前記被加工物との間に物理的あるい
は化学的な加工現象を発生させることにより、前記被加
工物の被加工面に加工を施す加工方法において、 鉛直方向の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜し
ている凹型構造を有する位置補正用試料に対して、前記
加工具と前記位置補正用試料とを相対的に移動させて前
記加工具の先端部を前記凹型構造の内部における任意の
位置に配置し、前記加工具と前記位置補正用試料の少な
くともいずれか一方を水平方向に移動させて、前記加工
具の先端部が前記凹型構造の側面に接触する位置を複数
検出し、前記接触位置を基にして、前記加工具の先端部
が前記凹型構造の中心線上に位置する時の移動位置を計
算して基準位置とし、前記基準位置を基準として移動位
置を制御することによって加工具先端部の位置のずれを
補正しながら加工を実行することを特徴とする加工方
法。 - 【請求項２】 前記凹型構造は、円錐形の形状、または
四角錐形の形状、または三角錐形の形状であることを特
徴とする請求項１記載の加工方法。 - 【請求項３】 前記接触位置の検出は、前記加工具と前
記位置補正用試料との間の電気抵抗の変化を測定するこ
とによって行うことを特徴とする請求項１記載の加工方
法。 - 【請求項４】 前記加工現象は、電解質溶液中で前記加
工具と前記被加工物の間に電圧を印加することにより生
じる電気化学反応であることを特徴とする請求項１記載
の加工方法。 - 【請求項５】 前記加工現象は、前記加工具と前記被加
工物の間に電圧を印加することにより生じる放電現象で
あることを特徴とする請求項１記載の加工方法。 - 【請求項６】 前記接触位置の検出は、前記電解質溶液
の基準電位を示す参照電極に対する、前記加工具と前記
位置補正用試料の少なくともいずれか１つの電位差の変
化を測定することによって行うことを特徴とする請求項
４記載の加工方法。 - 【請求項７】 加工具と被加工物を対向した形態で保持
する保持手段と、前記加工具と前記被加工物の相対位置
を任意に変更させる移動手段を備え、前記加工具の先端
と前記被加工物との間に物理的あるいは化学的な加工現
象を発生させることにより前記被加工物の被加工面に加
工を施す加工装置において、 鉛直方向の中心線に対して対称性を持ち、側面が傾斜し
ている凹型構造を有する位置補正用試料を保持する保持
手段と、 前記加工具と前記位置補正用試料の相対位置を任意に変
更させる移動手段と、 前記加工具の先端が前記凹型構造の側面に接した場合
に、その接触状態を検出する接触状態検出手段と、 前記接触状態検出手段によって接触が検出されたときの
移動位置を記憶する接触位置記憶手段と、 前記接触位置記憶手段によって記憶された複数の接触位
置を基にして、前記加工具の先端部が前記凹型構造の中
心線上に位置するときの移動位置を計算して基準位置と
する基準位置計算手段と、 前記基準位置計算手段によって計算された基準位置を記
憶する基準位置記憶手段を備えたことを特徴とする加工
装置。 - 【請求項８】 前記凹型構造は、円錐形、または四角錐
形、または三角錐形の形状であることを特徴とする請求
項７記載の加工装置。 - 【請求項９】 前記加工具と前記位置補正用試料との間
の電気抵抗を測定する電気抵抗測定装置を備え、前記接
触状態検出手段は、前記加工具と前記位置補正用試料と
の間の電気抵抗の変化を測定することによって接触状態
の検出を行うことを特徴とする請求項７記載の加工装
置。 - 【請求項１０】 前記加工現象が、電解質溶液中で前記
加工具と前記被加工物との間に電圧を印加することによ
り生じる電気化学反応であり、前記加工具先端と前記被
加工物の被加工面との間の距離を任意に設定する離間距
離設定手段と、前記加工具と前記被加工物の間に任意の
電圧あるいは電流を印加する電気化学反応制御手段を備
えることを特徴とする請求項７記載の加工装置。 - 【請求項１１】 前記加工現象が、前記加工具と前記被
加工物との間に電圧を印加することにより生じる放電現
象であり、前記加工具の先端と前記被加工物の被加工面
との間の距離を任意に設定する離間距離設定手段と、前
記加工具と前記被加工物の間に任意の電圧を印加する電
圧制御手段を備えることを特徴とする請求項７記載の加
工装置。 - 【請求項１２】 前記電解質溶液の電位の基準となる参
照電極と、前記参照電極に対する前記加工具と前記位置
補正用試料の少なくともいずれか１つの電位差を測定す
る電位差測定装置とを備え、前記接触状態検出手段は、
前記参照電極に対する前記加工具と前記位置補正用試料
との少なくともいずれか１つの電位差の変化を測定する
ことによって接触状態の検出を行うことを特徴とする請
求項１０記載の加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02672599A JP3354890B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 加工方法および加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02672599A JP3354890B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 加工方法および加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218468A true JP2000218468A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3354890B2 JP3354890B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=12201313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02672599A Expired - Fee Related JP3354890B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 加工方法および加工装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354890B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007056986A1 (de) | 2006-11-29 | 2008-07-03 | Okuma Corporation | Spindelaufbau |
| JP2009202320A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Naotake Mori | 微細工具の製造方法及び微細工具の製造装置 |
| JP2013159196A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Honda Motor Co Ltd | 加工手段の教示ライン補正方法 |
| JP2014223716A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-12-04 | 国立大学法人東京農工大学 | 電解加工方法、電解加工用の工具電極および電解加工装置 |
| JP2018507117A (ja) * | 2015-01-14 | 2018-03-15 | ワイジェイ カンパニー リミテッド | スーパードリル放電加工機用電極棒の垂直補正方法 |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP02672599A patent/JP3354890B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| DE102007056986A1 (de) | 2006-11-29 | 2008-07-03 | Okuma Corporation | Spindelaufbau |
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| JP2018507117A (ja) * | 2015-01-14 | 2018-03-15 | ワイジェイ カンパニー リミテッド | スーパードリル放電加工機用電極棒の垂直補正方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3354890B2 (ja) | 2002-12-09 |
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