JPH06190687A - 工作機械の熱変位補正装置 - Google Patents
工作機械の熱変位補正装置Info
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- JPH06190687A JPH06190687A JP34408192A JP34408192A JPH06190687A JP H06190687 A JPH06190687 A JP H06190687A JP 34408192 A JP34408192 A JP 34408192A JP 34408192 A JP34408192 A JP 34408192A JP H06190687 A JPH06190687 A JP H06190687A
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- Japan
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- thermal displacement
- machine tool
- temperature
- correcting
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工作機械の熱変位を精度よく補正する。
【構成】 放射温度測定器７は、工作機械６及びワーク
１０の多数点の温度を検出して各点の温度データθ１〜
θｎを出力する。熱変位補正器８は、温度データθ１〜
θｎを取り込み高精度熱変位補正関数を用いて、高精度
な補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚを割り出す。ＮＣ装置
９は、補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚの分だけ補正した
作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械６に送る。
１０の多数点の温度を検出して各点の温度データθ１〜
θｎを出力する。熱変位補正器８は、温度データθ１〜
θｎを取り込み高精度熱変位補正関数を用いて、高精度
な補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚを割り出す。ＮＣ装置
９は、補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚの分だけ補正した
作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械６に送る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の熱変位補正装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来では、図２に示すように、工作機械
１に複数（本例では６個）の温度センサ２を取り付け、
温度センサ２が各部の温度を示す温度信号Ｔ１〜Ｔ６を
出力する。温度信号Ｔ１〜Ｔ６は変換器３によって温度
データθ１〜θ６に変換される。熱変位補正器４は、次
式（１）〜（３）を用いてＸ，Ｙ，Ｚの３軸に沿う補正
量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚを割り出す。
１に複数（本例では６個）の温度センサ２を取り付け、
温度センサ２が各部の温度を示す温度信号Ｔ１〜Ｔ６を
出力する。温度信号Ｔ１〜Ｔ６は変換器３によって温度
データθ１〜θ６に変換される。熱変位補正器４は、次
式（１）〜（３）を用いてＸ，Ｙ，Ｚの３軸に沿う補正
量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚを割り出す。
【０００３】
【数１】 Δｃｘ＝ｆ（θ１〜θ５） …（１） Δｃｙ＝ｇ（θ１〜θ５） …（２） Δｃｚ＝ｈ（θ１〜θ５） …（３） ここでｆ，ｇ，ｈは補正量を割り出す熱変位補正関数で
あり、機械の熱変位を示す物理モデルを基に作られる。
あり、機械の熱変位を示す物理モデルを基に作られる。
【０００４】ＮＣ装置５は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿う補正量
Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ分だけ補正して、各軸方向の作
動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械１に出力する。
Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ分だけ補正して、各軸方向の作
動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械１に出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】（１）式〜（３）式に
より、計測した温度から変位を割り出す場合、高精度な
変位を割り出すためには、計測する温度データの点数を
増やす必要がある。
より、計測した温度から変位を割り出す場合、高精度な
変位を割り出すためには、計測する温度データの点数を
増やす必要がある。
【０００６】しかし、センサ２の数を増やすことは、セ
ンサ２の数及びセンサ２から変換器３までの配線が増え
るため限界があり、通常数１０点以内に留まっている。
ンサ２の数及びセンサ２から変換器３までの配線が増え
るため限界があり、通常数１０点以内に留まっている。
【０００７】このため、高精度熱変位補正が可能な有限
要素法等による高精度物理モデルをベースにした熱変位
補正関数は、温度のデータ点数が少なく使えない。この
ため簡単な多項式近似による熱変位補正関数を使わざる
を得ず、熱変位補正の精度が上げられないという問題が
あった。
要素法等による高精度物理モデルをベースにした熱変位
補正関数は、温度のデータ点数が少なく使えない。この
ため簡単な多項式近似による熱変位補正関数を使わざる
を得ず、熱変位補正の精度が上げられないという問題が
あった。
【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、精度良く
熱変位補正をすることのできる工作機械の熱変位補正装
置を提供することを目的とする。
熱変位補正をすることのできる工作機械の熱変位補正装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は工作機械及びワークの多数点の温度を検出し
て各点の温度を示す温度データを出力する放射温度測定
器と、高精度熱変位補正が可能な熱変位補正関数が設定
されており、前記温度データを取り込んで前記熱変位補
正関数を用いて、熱変位を補正する補正量を割り出す熱
変位補正器と、前記補正量の分だけ補正した作動指令を
工作機械に送るＮＣ装置と、を有することを特徴とす
る。
明の構成は工作機械及びワークの多数点の温度を検出し
て各点の温度を示す温度データを出力する放射温度測定
器と、高精度熱変位補正が可能な熱変位補正関数が設定
されており、前記温度データを取り込んで前記熱変位補
正関数を用いて、熱変位を補正する補正量を割り出す熱
変位補正器と、前記補正量の分だけ補正した作動指令を
工作機械に送るＮＣ装置と、を有することを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】本発明では放射温度測定装置により工作機械及
びワーク全体の温度を検出できるので、熱変位補正器で
は高精度熱変位補正関数を採用して精度よい補正量が求
められ、この補正量を含めて工作機械に作動指令を出
す。
びワーク全体の温度を検出できるので、熱変位補正器で
は高精度熱変位補正関数を採用して精度よい補正量が求
められ、この補正量を含めて工作機械に作動指令を出
す。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】図１は本発明の実施例を示す。本実施例で
は放射温度測定器７により工作機械６全体及びワーク１
０全体の多数の部位の温度を非接触で計測し、各部位の
温度データθ１〜θｎを熱変位補正器８に出力する。こ
の場合、放射温度測定器７としては、温度の高低により
ＴＶ画面に濃淡表示あるいはカラーの色分け表示ができ
るタイプ、つまり工作機械６全体及びワーク１０全体の
各点の温度を一度に計測できるタイプのものを使用す
る。この結果、温度センサ及び配線が増加することな
く、高精度熱変位補正に必要な多数点の温度データを得
ることができる。
は放射温度測定器７により工作機械６全体及びワーク１
０全体の多数の部位の温度を非接触で計測し、各部位の
温度データθ１〜θｎを熱変位補正器８に出力する。こ
の場合、放射温度測定器７としては、温度の高低により
ＴＶ画面に濃淡表示あるいはカラーの色分け表示ができ
るタイプ、つまり工作機械６全体及びワーク１０全体の
各点の温度を一度に計測できるタイプのものを使用す
る。この結果、温度センサ及び配線が増加することな
く、高精度熱変位補正に必要な多数点の温度データを得
ることができる。
【００１３】熱変位補正器８には、有限要素法の境界条
件に使った高精度な熱変位補正関数Ｆ，Ｇ，Ｈが設定さ
れている。この熱変位補正器８は、多数の温度データθ
１〜θｎを取り込み、次式（４）〜（６）を用いて、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸に沿う補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ
を高精度に割り出す。
件に使った高精度な熱変位補正関数Ｆ，Ｇ，Ｈが設定さ
れている。この熱変位補正器８は、多数の温度データθ
１〜θｎを取り込み、次式（４）〜（６）を用いて、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸に沿う補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ
を高精度に割り出す。
【００１４】
【数２】 Δｃｘ＝Ｆ（θ１〜θｎ） …（４） Δｃｙ＝Ｇ（θ１〜θｎ） …（５） Δｃｚ＝Ｈ（θ１〜θｎ） …（６）
【００１５】ＮＣ装置９は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿う補正量
Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ分だけ補正して、各軸方向に沿
い動かす作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械６に出力
する。工作機械６は作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを基に作
動してワーク１０を加工する。
Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃｚ分だけ補正して、各軸方向に沿
い動かす作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを工作機械６に出力
する。工作機械６は作動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを基に作
動してワーク１０を加工する。
【００１６】本実施例では補正量Δｃｘ，Δｃｙ，Δｃ
ｚが高精度に割り出され、しかもこの補正は工作機械６
のみならずワーク１０の熱変位も含めたものであるの
で、精度よい加工ができる。
ｚが高精度に割り出され、しかもこの補正は工作機械６
のみならずワーク１０の熱変位も含めたものであるの
で、精度よい加工ができる。
【００１７】なお上記実施例では、有限要素法による熱
変位補正関数を熱変位補正器８に設定したが、高精度熱
変位補正が可能な他の手法による高精度物理モデルをベ
ースにした熱変位補正関数を設定してもよい。
変位補正関数を熱変位補正器８に設定したが、高精度熱
変位補正が可能な他の手法による高精度物理モデルをベ
ースにした熱変位補正関数を設定してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、工作機械の熱変位を高精度に補正す
ることができ、工作機械の加工精度を向上させることが
できる。
に本発明によれば、工作機械の熱変位を高精度に補正す
ることができ、工作機械の加工精度を向上させることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図。
【図２】従来技術を示す構成図。
１，６ 工作機械 ２ 温度センサ ３ 変換器 ４，８ 熱変位補正器 ５，９ ＮＣ装置 ７ 放射温度測定器 １０ ワーク
Claims (1)
- 【請求項１】 工作機械及びワークの多数点の温度を検
出して各点の温度を示す温度データを出力する放射温度
測定器と、 高精度熱変位補正が可能な熱変位補正関数が設定されて
おり、前記温度データを取り込んで前記熱変位補正関数
を用いて、熱変位を補正する補正量を割り出す熱変位補
正器と、 前記補正量の分だけ補正した作動指令を工作機械に送る
ＮＣ装置と、を有することを特徴とする工作機械の熱変
位補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34408192A JPH06190687A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34408192A JPH06190687A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190687A true JPH06190687A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18366510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34408192A Withdrawn JPH06190687A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06190687A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7266903B2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-09-11 | Okuma Corporation | Method for correcting thermal displacement in a machine tool |
| WO2011099599A1 (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の熱変位補正方法および熱変位補正装置 |
| WO2012157687A1 (ja) | 2011-05-17 | 2012-11-22 | 株式会社ジェイテクト | 熱変位補正装置および熱変位補正方法 |
| US9739606B2 (en) | 2011-08-09 | 2017-08-22 | Renishaw Plc | Method and apparatus for inspecting workpieces |
| US9989347B2 (en) | 2013-05-10 | 2018-06-05 | Renishaw Plc | Method and apparatus for inspecting workpieces |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34408192A patent/JPH06190687A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7266903B2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-09-11 | Okuma Corporation | Method for correcting thermal displacement in a machine tool |
| DE102006013767B4 (de) * | 2005-03-31 | 2017-02-09 | Okuma Corporation | Verfahren zur Korrektur wärmebedingter Verschiebungen in einem maschinellen Bearbeitungswerkzeug |
| WO2011099599A1 (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の熱変位補正方法および熱変位補正装置 |
| JP2011161614A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Jtekt Corp | 工作機械の熱変位補正方法および熱変位補正装置 |
| WO2012157687A1 (ja) | 2011-05-17 | 2012-11-22 | 株式会社ジェイテクト | 熱変位補正装置および熱変位補正方法 |
| CN103140324A (zh) * | 2011-05-17 | 2013-06-05 | 株式会社捷太格特 | 热变位校正装置以及热变位校正方法 |
| JPWO2012157687A1 (ja) * | 2011-05-17 | 2014-07-31 | 株式会社ジェイテクト | 熱変位補正装置および熱変位補正方法 |
| US9317084B2 (en) | 2011-05-17 | 2016-04-19 | Jtekt Corporation | Thermal displacement compensating device and method for a machine tool |
| US9739606B2 (en) | 2011-08-09 | 2017-08-22 | Renishaw Plc | Method and apparatus for inspecting workpieces |
| US9989347B2 (en) | 2013-05-10 | 2018-06-05 | Renishaw Plc | Method and apparatus for inspecting workpieces |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |