JPH09507933A - 加工片に対する工具基準位置測定方法及びこの方法を実施する工作機械 - Google Patents

加工片に対する工具基準位置測定方法及びこの方法を実施する工作機械

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JPH09507933A JP8514426A JP51442696A JPH09507933A JP H09507933 A JPH09507933 A JP H09507933A JP 8514426 A JP8514426 A JP 8514426A JP 51442696 A JP51442696 A JP 51442696A JP H09507933 A JPH09507933 A JP H09507933A
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Abstract

(57)【要約】 工具（１３、１３５）が工作機械（１、１３１）の第１ホルダ（１１、１３３）に取り付けられ、この工具（１３、１３５）によって加工される加工片（３５、１４５）が工作機械（１、１３１）の第２ホルダ（３３、１４３）に取り付けられ、加工片（３５、１４５）に対する工具（１３、１３５）の基準位置を測定する方法である。本発明によれば、第２ホルダ（３３、１４３）に対する第１ホルダ（１１、１３３）の所定の基準位置に工具（１３、１３５）により加工片（３５、１４５）上に明瞭なマーク（１２３、１５９）を設ける。次に、この明瞭なマーク（１２３、１５９）をセンサ（１０９、１５３）によって検出し、この明瞭なマーク（１２３、１５９）がセンサ（１０９、１５３）によって検出された時の第２ホルダ（３３、１４３）に対する第１ホルダ（１１、１３３）の位置から、加工片（３５、１４５）に対する工具（１３、１３５）の基準位置を決定する。この方法を実施中、工具（１３、１３５）とセンサ（１０９、１５３）とを相互に、及び第１ホルダ（１１、１３３）に対し一定の恒久的な位置に緊締する。このようにして、加工片（３５、１４５）に対する工具（１３、１３５）の基準位置を測定できる精度は、第１ホルダ（１１、１３３）を第２ホルダ（３３、１４３）に対して位置決めし得る精度によって専ら決定され、従って、加工片（３５、１４５）を工具（１３、１３５）によって機械加工し得る精度は、加工片（３５、１４５）に対する工具（１３、１３５）の基準位置を測定し得る精度によって悪影響を受けない。本発明による工作機械（１、１３１）の特殊な実施例では、センサ（１０９、１５３）は焦点誤差検出器（１１９）を有する光学センサである。本発明による工作機械（１）の他の実施例では、加工片（３５）を有する第２ホルダ（３３）をＺ軸線の周りに回転可能にし、工具（１３）を有する第１ホルダ（１１）をＺ軸線に垂直なＸ軸線に平行に移動可能にし、Ｚ軸線に垂直に延在する加工片（３５）の表面（１２１）内の円形溝（１２３）で上記明瞭なマークを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 加工片に対する工具基準位置測定方法及びこの方法を実施する工作機械 本発明は工具を取り付ける工作機械の第１ホルダと、工具によって加工すべき 加工片を取り付ける工作機械の第２ホルダとを位置決め装置によって互いに相対 的に動かし、位置決め装置の予め決定された基準位置における工具により加工片 に明瞭なマークを付し、次に位置決め装置によりセンサと加工片とを互いに相対 的に動かし、明瞭なマークがセンサによって検出された位置決め装置の位置から 加工片に対する工具の基準位置を決定する加工片に対する工具基準位置測定方法 に関するものである。 また、本発明は工具に対する加工片の基準位置を本発明により測定して、工具 によって加工片を加工する方法に関するものである。 更に、本発明は工具のための第１ホルダと、この工具によって加工すべき加工 片のための第２ホルダと、これ等ホルダを互いに相対的に移動可能にする位置決 め装置と、制御プログラムに従って加工片に対する工具の基準位置を測定する目 的で位置決め装置を制御するための制御部材とを具え、制御プログラムにより位 置決め装置の予め決定された基準位置において工具により加工片に明瞭なマーク を加え、次に位置決め装置によりセンサと加工片とを互いに相対的に動かし、セ ンサが明瞭なマークを検出した時の位置決め装置の位置から加工片に対する工具 の基準位置を決定する工作機械に関するものである。 加工片に対する工具の基準位置を測定する上述の方法、工具により加工片を加 工する上述の方法、及び上述の工作機械は一般に既知である。この既知の方法を 実施する工作機械は多数の工具のためのマガジンを設けることが時々あり、第１ ホルダに取り付けられた工具を交換機構によってマガジンからの工具の１個と交 換できるようにしている。例えば、機械的フィーラのような上述のセンサも工作 機械のマガジン内に収容している。 加工片に対する工具の基準位置を測定する一般に既知の方法によれば、工作機 械の位置決め装置を所定基準位置に動かし、この位置で第１ホルダと第２ホルダ とを互いに相対的な所定位置にする。位置決め装置のこの基準位置では、第１ホ ルダに取り付けた工具により、第２ホルダに取り付けた加工片に明瞭なマークを 付している。例えば加工片と共に第２ホルダが回転軸線の周りに回転し得る旋盤 が工作機械である場合には、明瞭なマークは、例えば工具によって回転加工片に 設けた切込みである。例えば工具と共に第１ホルダが回転軸線の周りに回転し得 るフライス盤が工作機械である場合には、明瞭なマークは、回転工具によって加 工片に形成した凹所である。このマークを付した後、工具を上記センサと交換し 、交換機構によりセンサを第１ホルダに取り付ける。位置決め装置により、セン サと加工片とを順次相互に移動させ、センサにより加工片を走査する。センサが 明瞭なマークを検出した瞬間に、位置決め装置は加工片に対する工具の基準位置 を画成する位置にある。例えば、第１ホルダに対する工具の位置、位置決め装置 に対する第１ホルダの位置、工作機械のフレームに対する位置決め装置の位置、 工作機械のフレームに対する第２ホルダの位置、第２ホルダに対する加工片の位 置の不正確さに起因し、加工片に対する工具のこの基準位置は、明瞭なマークを 工具によって設けた時の位置決め装置の上記基準位置と通常相違する。このよう にして測定された加工片に対する工具の基準位置を位置決め装置の上記基準値と 比較して、位置決め装置の基準位置のための補正値を計算する。従って、位置決 め装置の基準位置は加工片に対する工具の基準位置に対応し、工作機械の上述の 構成部材の相互位置に上述の不正確さがあるにも係わらず、加工片を正確に加工 することができる。 加工片に対する工具の基準位置は、既知の工作機械における既知の方法によっ てミクロン範囲の精度で、即ち数ミクロンの精度で測定することができる。従っ て、位置決め装置の位置決め精度が適切なものであるとして、工具で加工される 加工片の寸法精度もミクロンの範囲内にある。しかし、加工片に対する工具の基 準位置を既知の工作機械において既知の方法で測定することができる精度は、ミ クロン以下の範囲の寸法精度で加工片を加工するためには不十分であり、この場 合は0.1ミクロン程度、又はそれより細かい位置決め精度で、加工片に対し工具 を位置決めしなければならない。実際上、既知の工作機械における上記の精度は 交換機構によって工具とセンサとを第１ホルダに取り付ける精度が制約されてい ることから生ずる交換機構のいわゆる移送誤差によって制限を受けている。明瞭 なマークを設けるために使用する工具の第１ホルダに対する位置と、明瞭なマー クを検出するセンサの第１ホルダに対する位置との間のずれが上記移送誤差によ って生ずる。また、明瞭なマークを設けている間に第１ホルダに対して工具が占 める位置と、その次に加工片の加工中に第１ホルダに対して工具が占める位置と の間にもずれが生ずる。 本発明の目的は加工片に対する工具の基準位置をミクロン以下の範囲の精度で 測定することができ、位置決め装置の適切な位置決め精度が確保されさえすれば 、工具によって加工される製品の寸法精度もミクロン以下の範囲の精度にあるよ うな加工片に対する工具の基準位置を測定する方法と、最初に述べた種類の工作 機械を得るにある。 この目的のため、本発明工具の基準位置測定方法は明瞭なマークを設ける前に 、工具と、センサとを相互に、及び第１ホルダに対し一定の恒久的な位置に緊締 することを特徴とする。 また、この目的のため、本発明工作機械は作動中、工具と、センサとを相互に 、及び第１ホルダに対し一定の恒久的な位置に緊締することを特徴とする。 明瞭なマークを設ける前に、又は作動中、工具と、センサとを相互に、及び第 １ホルダに対し一定の恒久的な位置に緊締するから、センサに対する工具の位置 の精度は第１ホルダの機械的剛さと熱膨張係数とによって決定されるが、第１ホ ルダの適切な設計の結果、センサに対する工具の位置の精度は加工される加工片 の必要な寸法精度に関連して比較的高い。従って、本発明方法により、及び本発 明工作機械によって、加工片に対する工具の基準位置を測定し得る精度は専ら工 作機械の位置決め装置の位置決め精度によって決定される。従って、ミクロン以 下の範囲の位置決め精度を有する適切な位置決め装置を使用することによって、 加工片に対する工具の基準位置を本発明方法により、及び本発明工作機械によっ て、ミクロン以下の範囲の精度で測定することができ、従って、次に工具によっ て加工すべき加工片の寸法精度もミクロン以下の範囲にある。 本発明の工具による加工片の加工方法は、工具に対する加工片の基準位置を本 発明方法により測定し、加工片を加工するため、位置決め装置に供給される位置 と、位置決め装置の基準位置、及び加工片に対する工具の測定される基準位置間 の差との和にそれぞれ対応する順次の位置に位置決め装置を移動させることを特 徴とする。 本発明工作機械の特殊な実施例は、加工片を加工する目的で、この工作機械の 使用者によって制御プログラムに供給された位置決め装置の位置と、位置決め装 置の基準位置、及び加工片に対する工具の測定された基準位置間の差との和にそ れぞれ対応する位置であって制御プログラムに従う順次の位置に位置決め装置を 移動可能にすることを特徴とする。 位置決め装置の順次の位置はそれぞれ位置決め装置に供給される位置と、位置 決め装置の基準位置、及び加工片に対する工具の測定される基準位置間の差との 和に対応するから、位置決め装置に供給される位置が加工片に対する工具の希望 する位置に等しければ、位置決め装置によって工具を加工片に対する希望する位 置にもたらすことができる。位置決め装置の順次の位置を使用者によって明瞭な 形で供給する。 本発明工作機械の他の実施例はセンサが光検出器であることを特徴とする。光 検出器を使用することによって、加工片に対する工具の基準位置の測定が接触す ることなく実施されるので、センサと、加工片との間のヒステリヒス、又は機械 的摩擦によって、測定の不正確さを生ずることがない。 本発明工作機械の他の実施例は光源と、この光源によって輻射した光を加工片 に焦点合わせさせる対物レンズ系と、焦点誤差検出器とを光検出器に設けたこと を特徴とする。光源によって輻射され、加工片の表面によって反射した光の焦点 が加工片の表面上にあるか、否かを光検出器の焦点誤差検出器によって検出する 。設けた明瞭なマークに光が当たった時、焦点誤差検出器が焦点誤差を検出し、 明瞭なマークが検出されたことを表示する。このような焦点誤差検出器は高い感 度を有する。即ち焦点誤差検出器は検出された焦点誤差に対し比較的大きな電気 出力信号（例えば、１０ミクロンの焦点誤差に対し１０ボルトの電圧）を供給す る。このことは、設ける明瞭なマークは小さな寸法のマークで済み、焦点誤差検 出器によって行われる測定は特に正確であることを意味する。 加工片に対する工具の基準位置を測定する本発明方法の特殊な実施例、及び工 具によって加工片を加工する本発明方法の特殊な実施例は、第２ホルダを回転軸 線の周りに回転させ、位置決め装置によって回転軸線に垂直に指向するＸ軸線に 平行に第２ホルダに対し第１ホルダを移動させ、回転軸線に垂直に延在する表面 を加工片に設け、明瞭なマークが工具によって表面に設けた円形溝であることを 特徴とする。 本発明工作機械の特殊な実施例は、第２ホルダを回転軸線の周りに回転可能に し、第１ホルダを位置決め装置により回転軸線に垂直に指向するＸ軸線に平行に 第２ホルダに対し移動可能にし、明瞭なマークが回転軸線に垂直に延在する加工 片の表面に工具によって設けた円形溝であることを特徴とする。 このような明瞭なマークは工具により簡単に、比較的短時間に設けることがで き、加工片の表面に平行に位置決め装置によって移動可能なセンサによって、こ の明瞭なマークを比較的短時間に検出することができる。 加工片に対する工具の基準位置を測定する本発明方法の他の実施例、及び工具 によって加工片を加工する本発明方法の他の実施例は、センサによって測定され た円形溝の直径から加工片に対する工具の基準位置を決定することを特徴とする 。 本発明工作機械の他の実施例はセンサによって測定される円形溝の直径から加 工片に対する工具の基準位置を決定することを特徴とする。 本発明の方法、及び本発明の工作機械においては、加工片の回転軸線に対し工 具が占める基準位置を簡単、正確、及び迅速に測定することができる。Ｘ軸線に 平行で第２ホルダの回転軸線に交差する直線に沿って、位置決め装置によってセ ンサを移動させる時、センサにより直径的に対向する２個の位置で円形溝を検出 する。センサによって円形溝を検出した位置決め装置の２個の位置を決定し、セ ンサにより円形溝の直径を測定することができる。この場合、加工片の回転軸線 に対する工具の基準位置は測定された直径の半分に相当する。 加工片に対する工具の基準位置を測定する本発明方法の更に他の実施例、及び 工具によって加工片を加工する本発明方法の更に他の実施例は、円形溝の側壁を 検出するため、センサとして光検出器を使用することを特徴とする。 本発明工作機械の更に他の実施例は、光検出器により円形溝の側壁を検出する ことを特徴とする。 円形溝の上記側壁は溝の段歩境界線を形成しており、この境界線を特に正確に 光検出器によって検出することができる。更に、上記側壁に対する工具の工作点 の位置を正確に確定するから、加工片に対する工具の工作点の基準位置を特に正 確に測定することができる。 「Proceedings of the International Conference on Advanced Mechatronics ，May 21-24，1989，Tokyo，Japan，pp．143-146」の論文「An Ultra-Precision Machining Method or the Workpiece-Referred Form Accuracy Control System 」は共通Ｚ軸線に取り付けたダイヤモンド切削工具と光学センサとを有する工作 機械を開示している。この既知の工作機械においては、詳細に説明していないマ イクロアクチュエータを介して切削工具をＺ方向摺動台に取り付けており、従っ て、作動中、切削工具とセンサとを相互に、及びＺ方向摺動台に対し一定の恒久 的な位置に緊締していない。この論文には、マイクロアクチュエータの機械的剛 さとヒステリヒスとに付いて全く言及しておらず、センサとＺ方向摺動台とに対 する切削工具の位置がマイクロアクチュエータの所定の位置内にどのように正確 に位置しているかは明らかでない。しかも、光学センサを加工片上の明瞭なマー クの存在の検出のために使用しておらず、光学センサによりＺ方向摺動台と加工 片の表面との間の距離を測定しているに過ぎず、この距離を一定に維持する制御 システムの一部をこの光学センサが形成している。 添付図面を参照して本発明を以下に一層詳細に説明する。 図１は本発明方法を実施する工作機械の第１実施例を線図的に示す。 図２は図１の工作機械の制御部材を示す。 図３は図１の工作機械の光検出器を線図的に示す。 図４Ａは本発明方法により明瞭なマークを設けた加工片であって、図１に示す 工作機械により加工する加工片を線図的に示す。 図４Ｂは図４Ａの明瞭なマークの検出状態を示す。 図５は図４に示す明瞭なマークを設けている間の図１の工作機械の工具を詳細 に示す。 図６は本発明方法を実施する工作機械の第２実施例を線図的に示す。 図７は図６の工作機械の加工片のホルダを示す。 図８は本発明方法により明瞭なマークを設けた加工片であって、図１に示す工 作機械により加工する加工片を線図的に示す。 図１に示す本発明方法を実施する工作機械１の第１実施例にはベース面上に設 置し得るフレーム３を設ける。Ｘ軸線に平行に延びる直線案内路７を有する案内 ブロック５をフレーム３上に設ける。この工作機械１は摺動台９を具え、静圧流 体軸受（図１に図示せず）によって案内路７に沿って摺動台９を移動可能に案内 する。例えば、切削工具１３のような工具のための第１ホルダ１１を摺動台９に 配置する。摺動台９は位置決め装置１５によって移動可能であるから、切削工具 １３を有する第１ホルダ１１はＸ軸線に平行に移動可能である。位置決め装置１ ５はＸ軸線に平行に延び、摺動台９に連結される駆動ロッド１７を具える。フレ ーム３に緊締されたハウジング１９内において、図１に線図的に示した多数の案 内輪２１によって、この駆動ロッド１７は案内される。ハウジング１９内に回転 軸受を有する摩擦輪２３はハウジング１９に緊締された電動機２５によって駆動 される。予張力によって摩擦輪２３を駆動ロッド１７に圧着し、電動機２５によ って駆動ロッド１７、及び摩擦輪２３を通じてＸ軸線に平行に摺動台９を移動可 能にする。 図１に更に示すように、工作機械１はスピンドル２７を具え、このスピンドル ２７はＸ軸線に垂直に向くＺ軸線に平行に延在し、Ｚ軸線に合致する回転軸線２ ９の周りに回転可能である。Ｘ軸線とＹ軸線とは回転軸線２９上にある座標（Ｘ Ｚ）系の原点Ｏで互いに交差する。スピンドル２７の第１端３１付近に第２ホル ダ３３を設け、この第２ホルダ３３に加工片３５を取り付ける。スピンドル２７ は中空軸３７を具え、この中空軸３７は図１に線図的にのみ示したラジアル静圧 流体軸受３９によってＺ軸線に垂直な方向に支持される。図１には余り詳細に示 していないアキシアル静圧流体軸受４１と、弾性変形継手部材４７とを介してス ピンドル２７を位置決め装置４９に連結する。アキシアル静圧流体軸受４１は回 転軸線２９にほぼ垂直に延在する軸受面４３、４５を有する。スピンドル２７は アキシアル静圧流体軸受４１によって支持され、Ｚ軸線に平行な方向に予張力を 加える。ヨーロッパ特許公開第0602724号から既知の形式の継手部材４７を使用 することにより、アキシアル静圧流体軸受４１は軸受面４３と回転軸線２９との 交点に対し回動可能であり、回転軸線２９の周りにスピンドル２７が回転中、ア キシアル静圧流体軸受４１の軸受面４３、４５の回転軸線２９に対する垂直性の 不正確さはＺ軸線に平行なスピンドル２７の位置に影響を及ぼさない。 上述の位置決め装置４９はＺ軸線に平行に延びて継手部材４７に緊締される駆 動ロッド５３を具える。駆動ロッド５３は多数の案内輪５５に沿って案内される 。案内輪５５は図１に線図的にのみ示すが、フレーム３に緊締されたハウジング ５７内の回転軸受を有する。位置決め装置４９は更に摩擦輪５９を具え、この摩 擦輪５９もハウジング５７内の回転軸受を有し、ハウジング５７に緊締された電 動機６１によって駆動される。予張力によって摩擦輪５９は駆動ロッド５３に圧 着しているから、摩擦輪５９、駆動ロッド５３、継手部材４７、及びアキシアル 静圧流体軸受４１を介して、電動機６１により、スピンドル２７はＺ軸線に平行 に移動することができる。図１に更に示すように、スピンドル２７は他の電動機 ６３によって回転軸線２９の周りに回転自在であり、この電動機６３もフレーム ３に緊締されており、プーリ６５、ロープ６７、中空軸３７に一体の他のプーリ ６９を介して、中空軸３７に連結されている。中空軸３７、及びｚ軸線に平行な 他のプーリ６９の移動に従動するようロープ６７は十分な弾性を有する。 加工片３５を切削工具１３によって機械加工することができ、この場合、加工 片３５と共に第２ホルダ３３を電動機６３によって回転軸線２９の周りに回転さ せ、切削工具１３を位置決め装置１５によってＸ軸線に平行に適切に移動させ、 加工片３５を位置決め装置４９によってＺ軸線に平行に適切に移動させる。第２ ホルダ３３の連続的なＺ位置が第１ホルダ１１のＸ位置によって専ら定まる場合 には、回転軸線２９に関して回転対称な表面が加工片３５に与えられる。第２ホ ルダ３３の連続的なＺ位置が回転軸線２９の周りのスピンドル２７の回転角によ っても定まる場合には、回転軸線２９に関して回転対称でない表面が加工片３５ に与えられる。加工片３５は例えば回転対称な球面、又は非球面、又は非回転対 称非点収差面を有するプラスチックレンズ、又はコンタクトレンズであり、レプ リカ法によりそのようなレンズを作るためのモールド、又はアキシアル動的溝軸 受の軸受面である。 図２は工作機械１の制御部材７１を示し、これにより位置決め装置１５、４９ を制御することができる。制御部材７１は輪郭発生器７３を具え、この輪郭発生 器７３は予め定めたプログラムに従って、切削工具１３を有する第１ホルダ１１ の希望するＸ位置に対応する第１信号ｕxと、加工片３５を有する第２ホルダ３ ３の希望するＺ位置に対応する第２信号ｕzとを発生する。切削工具１３の希望 するＸ位置、及び回転軸線２９の周りのスピンドル２７の測定された回転角φの 関数として数学アルゴリズムに従って、輪郭発生器７３によって信号ｕzは計算 される。図１に示すように、この目的のため、工作機械１は光学回転角センサ７ ５を具え、この光学回転角センサは通常のそれ自身既知のものであり、スピンド ル２７の第２端７７の近くに緊締されている。制御部材７１は図２に示す第１電 気入力７９を有し、この入力は回転角センサ７５によって測定された回転軸線２ ９の周りのスピンドル２７の回転角φに対応する第１電気入力信号ｕφを受信す るためである。 図２に更に示すように、制御部材７１は第１比較器８１を具え、この第１比較 器８１は、輪郭発生器７３によって計算された切削工具１３を有する第１ホルダ １１の希望するＸ位置に対応する第１信号ｕxを第２電気入力信号ｕxxに比較す る。この第２電気入力信号ｕxxは第１ホルダ１１の測定されたＸ位置に対応して おり、制御部材７１の第２電気入力８３によって受信される。第２電気入力信号 ｕxxは第１光学位置センサ８５によって供給される。この第１光学位置センサ８ ５は通常のそれ自身既知のものであり、このセンサは図１に線図的にのみ示され ており、位置決め装置１５のハウジング１９に緊締された光源８７と光検出器８ ９とを具え、更に位置決め装置１５の摺動台９に緊締された反射面９１をも具え る。図２に示すように、第１比較器８１は差分信号ｕcx＝ｕxx−ｕxを供給する 。この差分信号は第１制御器９３に供給される。この第１制御器９３は通常のそ れ自身既知のものであり、位置決め装置１５の電動機２５に信号を供給するから 、差分信号はｕcx＝０となり、切削工具１３を有する第１ホルダ１１の測定され た位置、及び希望するＸ位置は等しくなる。 図２に更に示すように、制御部材７１は第２比較器９５を具え、この第２比較 器９５は輪郭発生器７３によって計算された、加工片３５を有する第２ホルダ３ ３の希望するＺ位置に対応する第２信号ｕzを第３電気入力信号ｕzzに比較する 。この第３電気入力信号ｕzzは第２ホルダ３３の測定されたＺ位置に対応してお り、制御部材７１の第３電気入力９７によって受信される。第３電気入力信号ｕzz は第２光学位置センサ９９によって供給される。この第２光学位置センサ９９ は通常のそれ自身既知のものであり、図１には線図的にのみ示されており、位置 決め装置４９のハウジング５７に緊締された光源１０１と光検出器１０３とを具 え、更に位置決め装置４９の駆動ロッド５３に緊締された反射面１０５をも具え る。図２に示すように、第２比較器９５は差分信号ｕcz＝ｕzz−ｕzを供給する 。この差分信号は第２制御器１０７に供給される。この第２制御器１０７は通常 のそれ自身既知のものであり、位置決め装置４９の電動機６１に信号を供給する から、差分信号はｕcz＝０となり、即ち工作物３５を有する第２ホルダ３３の測 定された位置、及び希望するＺ位置は等しくなる。 プリテンションにより位置決め装置１５、４９の摩擦輪２３、５９を駆動ロッ ド１７、５３に圧着すると共に、摺動台９、及びスピンドル２７をフレーム３に 対し静圧流体軸受により案内するから、摩擦、遊び、及び位置決め装置１５、４ ９によるヒステリヒスが実質的に無く、第１ホルダ１１、及び第２ホルダ３３は 互いに相対的に移動できる。この結果、及び制御部材７１の制御器９３、１０７ の適切な設計により、ミクロン以下の位置決め精度により、即ち0.1ミクロン程 度、又はそれより良好な位置決め精度で、第１ホルダ１１、及び第２ホルダ３３ を互いに相対的に位置させることができる。加工片３５の達成できる寸法精度は 加工片３５に対する切削工具１３の位置決め精度によって決定され、しかも加工 片３５に対する切削工具１３の位置は第２ホルダ３３に対する第１ホルダ１１の 位置、及び加工片３５に対する切削工具１３の基準位置によるから、加工片３５ に対する切削工具１３の基準位置がミクロン以下の範囲の精度で測定することが できれば、加工片３５もミクロン以下の寸法精度を有する。 工作機械１の制御部材７１の輪郭発生器７３は制御プログラムを有し、この制 御プログラムによって、以下に詳細に説明するように、加工片３５に対する切削 工具１３の基準位置を測定する。この目的のため、図３に線図的に示すように、 図１に示すような第１ホルダ１１に緊締されたセンサ１０９を工作機械１に設け る。このセンサ１０９はコンパクトディスクプレーヤからそれ自身既知の光検出 器であって、読み取るべきコンパクトディスクの情報担体表面に光学読取り部材 を焦点合わせするため、及びこの光学読取り部材によって追従されるコンパクト ディスク上の情報トラックに垂直な方向に光学読取り部材を位置決めするため制 御システムにこのセンサ１０９を使用する。図３に示すように、センサ１０９は 、光源１１１と、半透明板１１３と、光源１１１によって輻射された光を加工片 ３５に焦点合わせさせるための対物レンズ系１１５と、円柱レンズ１１７と、四 分円に小分割される焦点誤差検出器１１９とを具える。このようなセンサの作動 については、Adam Hilger Ltd，Bristol，ISBN 0-85274-785-3のG.Bouwhuis等に よる「Principle of Optical Disc Systems」に記載されている。光源１１１に よって輻射され、加工片３５の表面によって反射した光の焦点Ｆが加工片３５の 表面上にあるか否かをセンサ１０９の焦点誤差検出器１１９によって検出する。 このような焦点誤差検出器１１９は電気出力信号を供給するが、この電気出力信 号は検出焦点誤差に比較して比較的強く、例えば、１０ミクロンの焦点誤差に対 し、１０ボルトの出力電圧であり、即ちこの焦点誤差検出器１１９は高感度であ る。 切削工具１３とセンサ１０９とを相互に、及び第１ホルダ１１に対して固定さ れた恒久的な位置に緊締する。この目的のため、例えば、ボルト連結により、切 削工具１３とセンサ１０９とを第１ホルダ１１に緊締する。ボルト連結は通常の それ自身既知のもので、図１に詳細に図示しない。切削工具１３とセンサ１０９ とを相互に、及び第１ホルダ１１に対して固定された恒久的な位置に緊締するか ら、センサ１０９に対する切削工具１３の位置の精度は第１ホルダ１１の機械的 剛さと、熱膨張係数とによる。第１ホルダ１１の適切な設計と、切削工具１３と センサ１０９との第１ホルダ１１への緊締位置の適切な選択とにより、センサ１ ０９に対する切削工具１３の位置の精度を加工片３５の希望する寸法精度に対し 比較的高くすることができる。 制御部材７１の上記制御プログラムに従って、加工片３５に対する切削工具１ ３の基準位置を次のように測定する。まず、図４Ａに示すように、回転軸線２９ に垂直に延びる表面１２１を回転加工片３５に設ける。この目的のため、位置決 め装置１５によって、第２ホルダ３３の所定基準位置ＺREFにおけるＸ軸線に平 行に、切削工具１３を動かす。次に、切削工具１３によって図４Ａに示すように 加工片３５に円形溝１２３を設ける。この目的のため、位置決め装置１５によっ て、切削工具１３と共に第１ホルダ１１を位置決め装置１５の所定の第１基準位 置ＸREF,1に動かし、次にＺ軸線に平行に第２ホルダ３３を適切に動かすことに より、切削工具１３を回転加工片３５内に挿入し、更に、切削工具１３と共に第 １ホルダ１１を位置決め装置１５によってＸ軸線に平行に位置決め装置１５の所 定の第２基準位置ＸREF,2に動かす。図４Ａに示すように、第１ホルダ１１が第 １基準位置ＸREF.1、及び第２基準位置ＸREF,2にそれぞれある時、切削工具１３ は加工片３５に対する第１基準位置Ｘ′REF.1、及び第２基準位置Ｘ′REF.2にそ れぞれある。従って、円形溝１２３の内径ＤINNERは２・Ｘ′REF,1に等しく、円 形溝１２３の外径は２・Ｘ′REF.2に等しい。 円形溝１２３は加工片３５に明確なマークを形成しており、上記制御プログラ ムに従ってセンサ１０９によって検出される。この目的のため、図４Ｂに示すよ うに、制御プログラムに従って、第２ホルダ３３の適切な移動を通じて加工片３ ５の表面１２１にセンサ１０９を焦点合わせする。次に、第２ホルダ３３の回転 軸線２９に交差する直線に沿って、位置決め装置１５によりＸ軸線に平行にセン サ１０９を動かし、加工片３５を有する第２ホルダ３３のＺ位置を一定に維持す る。この操作中、センサ１０９が円形溝１２３の内側壁１２５、又は外側壁１２ ７を通過する時、この時点からセンサ１０９は加工片３５の表面１２１上に、も はや焦点合わせしなくなることから上記内側壁１２５、又は外側壁１２７はセン サ１０９によって検出され、同時に焦点誤差検出器１１９は焦点誤差を検出する 。図４Ｂに示すように、加工片３５の表面１２１に平行にセンサ１０９が移動中 、円形溝１２３の内側壁１２５、及び外側壁１２７はそれぞれ、センサ１０９に よって２度検出される。センサ１０９が円形溝１２３の内側壁１２５を検出する 時の第１ホルダ１１と位置決め装置１５とのＸ位置をＸ′2とＸ′3と称し、セン サ１０９が円形溝１２３の外側壁１２７を検出する時の第１ホルダ１１と位置決 め装置１５とのＸ位置をＸ′1とＸ′4と称する。次に、制御プログラムは円形溝 １２３の内側壁１２５の内径ＤINNERから、加工片３５に対する切削工具１３の 第１基準位置Ｘ′REF,1を決定する。ここに、ＤINNER＝Ｘ′3−Ｘ′2で あり、Ｘ′REF,1＝ＤINNER／２＝（Ｘ′3−Ｘ′2）／２である。一方、制御プロ グラムは円形溝１２３の外側壁１２７の外径ＤOUTERから、加工片３５に対する 切削工具１３の第２基準位置Ｘ′REF,2を決定する。ここに、ＤOUTER＝Ｘ′４− Ｘ′1であり、Ｘ′REF,2＝ＤOUTER／２＝（Ｘ′4−Ｘ′1）／２である。この測 定中、センサ１０９と切削工具１３とは第１ホルダ１１に対し、及び相互に固定 された恒久位置に緊締されており、位置決め装置１５によってＸ軸線に平行に移 動するから、加工片３５に対する切削工具１３の基準位置Ｘ′REF,1、及びＸ′R EF,2 を測定する精度は、上述のようにミクロン以下の範囲にある位置決め装置の 位置決め精度によって決定される。 第１ホルダ１１に対する切削工具１３の位置、位置決め装置１５に対する第１ ホルダ１１の位置、工作機械１のフレーム３に対する位置決め装置１５の位置、 及び工作機械１のフレーム３に対する第２ホルダ３３の位置のそれ自身一定のず れがあるため、加工片３５に対する切削工具１３の測定される基準位置Ｘ′REF. 1 、及びＸ′REF,2は位置決め装置１５の基準位置ＸREF,1、及びＸREF,2からずれ る。円形溝１２３の内側壁１２５と外側壁１２７とは切削工具１３によって形成 されたものである。加工片３５が切削工具１３によって機械加工される時、切削 工具１３と共に第１ホルダ１１は位置決め装置１５によって順次のＸ位置である Ｘ′に動き、加工片３５と共に第２ホルダ３３は位置決め装置４９によって順次 のＺ位置であるＺ′に動く。これ等順次のＸ位置であるＸ′、及びＺ位置である Ｚ′は輪郭発生器７３によって決定される。この場合、制御プロラムに従って、 順次のＸ位置である各Ｘ′は、工作機械１の使用者によって制御プログラムに設 定されている位置決め装置１５の第１ホルダ１１の希望するＸ位置であるＸと、 位置決め装置１５の第１ホルダ１１の基準位置ＸREF、及び加工片３５に対する 切削工具１３の測定される基準位置Ｘ′REF間の差δＸREFとの和に対応している 。ここで、位置決め装置１５の第１ホルダ１１の基準位置ＸREFは第１、及び第 ２の基準位置ＸREF.1、及びＸREF,2の平均値であり、即ちＸREF＝（ＸREF,1＋ＸREF,2 ）／２であり、加工片に対する切削工具１３の測定される基準位置Ｘ′REF は測定される第１、及び第２の基準位置Ｘ′REF,1、及びＸ′REF,2の平均値あり 、即ちＸ′REF＝（Ｘ′REF,1＋Ｘ′REF.2）／２である。従っ て、Ｘ′＝Ｘ＋δＸREF＝Ｘ＋（ＸREF−Ｘ′REF）＝Ｘ＋（ＸREF,1−Ｘ′REF,1 ）／２＋（ＸREF,2−Ｘ′REF.2）／２である。位置決め装置１５の第１ホルダ１ １の順次のＸ位置であるＸ′はそれぞれ、使用者によって希望されるＸ位置であ るＸと、位置決め装置１５の第１ホルダ１１の基準位置、及び加工片３５に対す る切削工具１３の測定された基準位置間の差との上記和に対応するから、位置決 め装置１５のＸ位置であるＸ′において、切削工具１３は加工片３５に対してＸ 位置にあり、この位置は使用者によって希望されるＸ位置であるＸに相当してい る。位置決め装置１５の希望するＸ位置であるＸはミクロン以下の範囲までの精 度に調整することができ、基準位置ＸREF、及びＸ′REFもミクロン以下の範囲ま での精度に調整することができるから、Ｘ位置であるＸ′はミクロン以下の範囲 までの精度に調整することができ、従って切削工具１３を加工片３５に対し位置 決めすることができ、この切削工具１３によって加工片３５をミクロン以下の範 囲の精度に機械加工することができる。 図５に示すように、加工片３５に対する切削工具１３の位置はその先端Ｐの位 置を意味するものと解すべきである。この工具の先端Ｐは曲率半径ｒを有する切 削工具１３の丸くした切刃１２９の中心を形成している。加工片３５に対する切 削工具１３の基準位置も、切削工具１３の切刃１２９の形状のために通常使用さ れ、それ自身既知の方法で修正される。この切刃１２９の形状はミクロン以下の 範囲の精度で予め測定され、制御プログラムに組み込まれている。 図６は本発明方法を実施するための工作機械１３１の第２実施例を線図的に示 す。この工作機械１３１はフライス工具１３５のための第１ホルダ１３３を具え 、このフライス工具１３５は第１ホルダ１３３に対し支承されており、第１ホル ダ１３３に緊締された電動機１３７によって駆動される。この第１ホルダ１３３ は位置決め装置（図６に図示せず）により第１直線案内１３９に沿って移動する ことができる。線図的にのみ示した第１直線案内１３９はフライス工具１３５の 回転軸線１４１に合致するＺ軸線に平行に延在する。図６に更に示すように、工 作機械１３１は、フライス工具１３５によって機械加工すべき加工片１４５を緊 締する第２ホルダ１４３を具える。第２ホルダ１４３を図７に線図的に平面図で 示す。図７に示すように、第２直線案内１４７に沿って位置決め装置（図７に詳 細に図示せず）によって移動可能にする。線図的にのみ示した第２直線案内１４ ７はＺ軸線に垂直に指向するＸ軸線に平行に延在する。この第２直線案内１４７ を摺動台１４９に緊締する。他の位置決め装置（図７に図示せず）によって、こ の摺動台１４９を第３直線案内１５１に沿って移動可能にする。線図的にのみ示 した第３直線案内１５１はＺ軸線とＸ軸線とに垂直に指向するＹ軸線に平行に延 在する。図６、及び図７に示すように、Ｘ軸線、Ｙ軸線、及びＺ軸線は回転軸線 １４１上にある（ＸＹＺ）座標系の原点で互いに交差する。 加工片１４５をフライス工具１３５によって機械加工することができ、その場 合、電動機１３７によって回転軸線１４１の周りにフライス工具１３５を回転し 、Ｚ軸線に平行に適切に、フライス工具１３５と共に第１ホルダ１３３を移動さ せ、Ｘ軸線、及びＹ軸線に平行に適切に、加工片１４５と共に第２ホルダ１４３ を移動させる。第１実施例におけるように、第２実施例の工作機械１３１は制御 プログラムを有する制御部材（詳細に図示せず）を具え、それによりフライス工 具１３５に対する加工片１４５の基準位置を測定する。図６に示すように、この 目的のため、工作機械１３１は工作機械１のセンサ１０９に類似するセンサ１５ ３を具え、工作機械１の切削工具１３とセンサ１０９と同様、フライス工具１３ ５とセンサ１５３とを第１ホルダ１３３に対し、及び相互に固定された恒久位置 に緊締する。この目的のため、図６に示すように、第１ホルダ１３３に対し固定 された恒久位置に緊締されたセンサホルダ１５５にセンサ１５３を緊締する。 工作機械１３１の制御プログラムによってフライス工具１３５に対する加工片 １４５の基準位置をどのように測定するかを簡単に説明する。まず、工作機械１ の加工片３５同様、図８に示すＺ軸線に垂直に延在する表面１５７を加工片１４ ５に設ける。回転フライス工具１３５を有する第１ホルダ１３３の所定の基準位 置ＺREFにおけるＺ軸線に垂直な平面内で第２ホルダ１４３の位置決め装置によ り加工片１４５を移動させる。次に、図８に示す円筒形の明瞭なマーク１５９を 加工片１４５に形成する。この場合、第２ホルダ１４３の位置決め装置の所定の 基準位置ＸREF、及びＹREFに加工片１４５を設置し、次に、第１ホルダ１３３の 適切な移動により加工片１４５の表面１５７に円筒凹所を設ける。従って、明瞭 なマーク１５９はフライス工具１３５の直径に相当する直径を有する。第２ホ ルダ１４３の位置決め装置が基準位置ＸREF、及びＹREFにある時、加工片１４５ はフライス工具１３５に対する基準位置Ｘ′REF、及びＹ′REFにあり、図８に示 す円筒形の明瞭なマーク１５９は、位置Ｘ′M＝Ｘ′REF＋δＸ、及び位置Ｙ′M ＝Ｙ′REF＋δＹにある。ここにδＸはフライス工具１３５の回転軸線１４１と センサ１５３の光学軸線１６３との間の距離であって、Ｘ軸線に平行に予め測定 され、制御プログラムに設定された距離であり、δＹはフライス工具１３５の回 転軸線１４１とセンサ１５３の光学軸線１６３との間の距離であって、Ｙ軸線に 平行に予め測定され、制御プログラムに設定された距離である。図６には距離δ Ｙのみを図示している。次に、第１ホルダ１３３を適切に動かして、加工片１４ ５の表面１５７にセンサ１５３を焦点合わせさせる。その後、図８に示す第１直 線１1に従ってＸ軸線に平行に加工片１４５を動かすが、第１ホルダ１３３のＺ 位置は一定であり、第２ホルダ１４３のＹ位置はＹ′1である。この間に、セン サ１５３は明瞭なマーク１５９の側壁１６１を２度検出する。第１直線１1に沿 う加工片１４５の移動中、センサ１５３が明瞭なマーク１５９の側壁１６１を検 出する際の第２ホルダ１４３の位置は（Ｘ′11、Ｙ′1）、及び（Ｘ′12、Ｙ′1 ）によって表される。次に、図８に示す第２直線１2に沿ってＹ軸線に平行に加 工片１４５を動かすが、この間、第１ホルダ１３３のＺ位置は一定であり、第２ ホルダ１４３のＸ位置はＸ′2である。この間に、センサ１５３が明瞭なマーク １５９の側壁１６１を検出した瞬間に、第２直線１2に沿う加工片１４５の移動 を停止する。第２直線１2に沿う加工片１４５の移動中、センサ１５３が明瞭な マーク１５９の側壁１６１を検出する際の第２ホルダ１４３の位置は（Ｘ′2、 Ｙ′21）によって表される。次に、測定された位置（Ｘ′11、Ｙ′1）、（Ｘ′1 2 、Ｙ′1）、及び（Ｘ′2、Ｙ′21）から成る円の中心の位置を制御プログラム は通常のそれ自身既知の方法で決定する。上記中心のＸ位置、及びＹ位置は明瞭 なマーク１５９の軸線Ａの上記位置Ｘ′M、及びＹ′Mに相当する。次に、加工片 １４５に対するフライス工具１３５の測定された基準位置（Ｘ′REF、及びＹ′R EF ）をＸ′REF＝Ｘ′M−δＸ、及びＹ′REF＝Ｙ′M−δＹとして計算される。工 作機械１におけると同様に、加工片１４５に対するフライス工具１３５の基準位 置Ｘ′REF、及びＹ′REFを測定する精度は第２ホルダ１４ ３の位置決め装置の位置決め精度によって決定される。位置決め装置、及び位置 決め装置の制御部材の適切な設計により、上記位置決め精度はミクロン以下の範 囲にあるから、上記基準位置はミクロン以下の範囲の精度で測定することができ る。 フライス工具１３５を加工片１４５に作用させている間、加工片１４５を有す る第２ホルダ１４３を順次のＸ位置、及びＹ位置のＸ′、及びＹ′に移動させる 。このＸ′、及びＹ′は、工作機械１３１に従って、次のそれぞれに対応する。 即ち、工作機械１３１の使用者によって制御プログラム内に設定した第２ホルダ １４３の希望するＸ位置のＸと、第２ホルダ１４３の基準位置ＸREF、及び加工 片１４５に対するフライス工具１３５の測定された基準位置Ｘ′REF間の差δＸR EF との和、及び工作機械１３１の使用者によって制御プログラム内に設定した第 ２ホルダ１４３の希望するＹ位置のＹと、第２ホルダ１４３の基準位置ＹREF、 及び加工片１４５に対するフライス工具１３５の測定された基準位置Ｙ′REF間 の差δＹREFとの和にそれぞれ対応する。従って、Ｘ′＝Ｘ＋δＸREF＝Ｘ＋（ＸREF −Ｘ′REF）、及びＹ′＝Ｙ＋δＹREF＝Ｙ＋（ＹREF−Ｙ′REF）である。第 ２ホルダ１４３の希望するＸ位置のＸ、及びＹ位置のＹはミクロン以下の範囲に 精度を調整することができ、基準位置ＸREF、Ｘ′REF、ＹREF、及びＹ′REFはミ クロン以下の範囲の精度で測定できるから、Ｘ位置のＸ′、及びＹ位置のＹ′は ミクロン以下の範囲の精度で調整することができ、従って、ミクロン以下の範囲 の精度でフライス工具１３５を加工片１４５に対し位置決めすることができ、ミ クロン以下の範囲の精度で加工片１４５をフライス工具１３５によって機械加工 することができる。 上述の工作機械１は切削工具１３により回転加工片３５を機械加工することが でき、一方、上述の工作機械１３１は回転フライス工具１３５により回転加工片 １４５を機械加工することができる。加工片を工具で機械加工し、加工片と工具 とが互いに相対的に移動する他の形式の工作機械にも本発明方法を適用すること ができる。従って、工具がレーザカッタである工作機械、又は工具が放電加工工 具である工作機械に使用することができる。 工作機械１の切削工具１３を有する第１ホルダ１１はＸ軸線に平行に移動でき 、また加工片３５を有する第２ホルダ３３はＺ軸線の周りに回転自在であり、こ のＺ軸線に平行に移動することができる。工作機械１３１のフライス工具１３５ を有する第１ホルダ１３３はＺ軸線に平行に移動でき、またフライス工具１３５ はＺ軸線の周りに回転自在であり、加工片１４５を有する第２ホルダ１４３はＸ 軸線、及びＹ軸線に平行に移動可能である。また、本発明方法は、工具を有する 第１ホルダと、加工片を有する第２ホルダとが他の状態に相互に移動できる工作 機械に適用することもできる。従って、例えば、工具を有する第１ホルダがＸ軸 線とＺ軸線とに平行に移動でき、加工片を有する第２ホルダがＺ軸線の周りに回 転可能である工作機械に使用でき、第１ホルダがＸ軸線とＺ軸線とに平行に移動 でき、第２ホルダがドラム状であり、Ｘ軸線に平行な回転軸線の周りに回転可能 である工作機械に使用することができる。 工作機械１は本発明方法による明瞭なマークとして円形溝１２３を設けると共 に、工作機械１３１は明瞭なマークとして円筒状凹所１５９を設ける。本発明方 法による明瞭なマークはこれ等と異なる形状、幾何学的形状を有していてもよく 、明瞭なマークの形状、幾何学的形状は工作機械の形式、工具の形式により定ま る。従って、例えば、上述したようなドラム形の第２ホルダを有する工作機械に おいては、明瞭なマークはドラム形の第２ホルダの上記回転軸線に合致する中心 線を有する円形溝にすることができる。 上述の光学センサ１０９、１５３の代わりに、例えば、通常のものでそれ自身 既知の機械的フィーラ、電気容量センサ、又は電気誘導センサのような代案のセ ンサを使用してもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン レースト ヨハネス ヘンリクス フランシスカス マリア オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 ウェイン ヨハン コルネリス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １ 【要約の続き】 にして、加工片（３５、１４５）に対する工具（１３、 １３５）の基準位置を測定できる精度は、第１ホルダ （１１、１３３）を第２ホルダ（３３、１４３）に対し て位置決めし得る精度によって専ら決定され、従って、 加工片（３５、１４５）を工具（１３、１３５）によっ て機械加工し得る精度は、加工片（３５、１４５）に対 する工具（１３、１３５）の基準位置を測定し得る精度 によって悪影響を受けない。本発明による工作機械 （１、１３１）の特殊な実施例では、センサ（１０９、 １５３）は焦点誤差検出器（１１９）を有する光学セン サである。本発明による工作機械（１）の他の実施例で は、加工片（３５）を有する第２ホルダ（３３）をＺ軸 線の周りに回転可能にし、工具（１３）を有する第１ホ ルダ（１１）をＺ軸線に垂直なＸ軸線に平行に移動可能 にし、Ｚ軸線に垂直に延在する加工片（３５）の表面 （１２１）内の円形溝（１２３）で上記明瞭なマークを 構成する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．工具を取り付ける工作機械の第１ホルダと、前記工具によって加工すべき加 工片を取り付ける前記工作機械の第２ホルダとを位置決め装置によって互いに相 対的に動かし、位置決め装置の予め決定された基準位置における前記工具により 前記加工片に明瞭なマークを付し、次に前記位置決め装置によりセンサと前記加 工片とを互いに相対的に動かし、前記明瞭なマークが前記センサによって検出さ れた前記位置決め装置の位置から前記加工片に対する前記工具の基準位置を決定 するにあたり、前記明瞭なマークを設ける前に、前記工具と、前記センサとを相 互に、及び前記第１ホルダに対し一定の恒久的な位置に緊締することを特徴とす る工具の基準位置測定方法。 ２．工具に対する加工片の基準位置を請求項１の方法により測定し、前記加工片 を加工する目的で、前記位置決め装置に供給される位置と、前記位置決め装置の 前記基準位置、及び前記加工片に対する前記工具の測定された基準位置間の差と の和にそれぞれ対応する順次の位置に前記位置決め装置を移動させることを特徴 とする工具による加工片の加工方法。 ３．前記第２ホルダを回転軸線の周りに回転させ、前記位置決め装置によって前 記回転軸線に垂直に指向するＸ軸線に平行に前記第２ホルダに対し前記第１ホル ダを移動させ、前記回転軸線に垂直に延在する表面を前記加工片に設け、前記明 瞭なマークが前記工具によって前記表面に設けた円形溝であることを特徴とする 請求項１、又は２に記載の方法。 ４．前記センサによって測定された前記円形溝の直径から前記加工片に対する工 具の前記基準位置を決定することを特徴とする請求項３に記載の方法。 ５．前記円形溝の側壁を検出するため、前記センサとして光検出器を使用するこ とを特徴とする請求項３、又は４に記載の方法。 ６．工具のための第１ホルダと、この工具によって加工すべき加工片のための第 ２ホルダと、これ等ホルダを互いに相対的に移動可能にする位置決め装置と、制 御プログラムに従って前記加工片に対する前記工具の基準位置を測定する目的で 前記位置決め装置を制御するための制御部材とを具え、前記制御プログラ ムにより前記位置決め装置の予め決定された基準位置において前記工具により前 記加工片に明瞭なマークを加え、次に前記位置決め装置によりセンサと前記加工 片とを互いに相対的に動かし、前記センサが前記明瞭なマークを検出した時の前 記位置決め装置の位置から前記加工片に対する前記工具の基準位置を決定する工 作機械において、作動中、前記工具と、前記センサとを相互に、及び前記第１ホ ルダに対し一定の恒久的な位置に緊締することを特徴とする工作機械。 ７．加工片を加工する目的で、この工作機械の使用者によって前記制御プログラ ムに供給された前記位置決め装置の位置と、前記位置決め装置の基準位置、及び 加工片に対する前記工具の測定された基準位置間の差との和にそれぞれ対応する 位置であって前記制御プログラムに従う順次の位置に前記位置決め装置を移動可 能にすることを特徴とする請求項６に記載の工作機械。 ８．前記センサが光検出器であることを特徴とする請求項６、又は７に記載の工 作機械。 ９．光源と、この光源によって輻射した光を加工片に焦点合わせさせる対物レン ズ系と、焦点誤差検出器とを前記光検出器に設けたことを特徴とする請求項８に 記載の工作機械。 １０．前記第２ホルダを回転軸線の周りに回転可能にし、前記第１ホルダを前記 位置決め装置により前記回転軸線に垂直に指向するＸ軸線に平行に前記第２ホル ダに対し移動可能にし、前記明瞭なマークが前記回転軸線に垂直に延在する加工 片の表面に工具によって設けられた円形溝であることを特徴とする請求項６、７ 、８、及び９のいずれか１項に記載の工作機械。 １１．前記センサによって測定される前記円形溝の直径から加工片に対する工具 の基準位置を決定することを特徴とする請求項１０に記載の工作機械。 １２．前記光検出器により前記円形溝の側壁を検出することを特徴とする請求項 ８、９、１０、及び１１のいずれか１項に記載の工作機械。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6025947A (en) * 1996-05-02 2000-02-15 Fujitsu Limited Controller which controls a variable optical attenuator to control the power level of a wavelength-multiplexed optical signal when the number of channels are varied
DE19637822C1 (de) * 1996-09-17 1998-03-26 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Mikromechanisches Werkzeug
JPH10162471A (ja) * 1996-11-26 1998-06-19 Fujitsu Ltd ライブラリ装置における位置制御装置および方法
US6114711A (en) * 1998-02-12 2000-09-05 Trimark Investment Corporation Contact position sensor with optical feedback
DE10135158B4 (de) * 2001-07-19 2006-12-14 Audi Ag Verfahren zur Montage von Schottplatten an Längsträgern eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
US7161764B2 (en) * 2001-08-23 2007-01-09 International Business Machines Corporation Thin-film tape head having single groove formed in head body and corresponding process
US7349083B2 (en) * 2004-07-21 2008-03-25 The Boeing Company Rotary borescopic optical dimensional mapping tool
DE102005039010B4 (de) * 2005-08-16 2008-04-30 Sirona Dental Systems Gmbh Bearbeitungsvorrichtung mit Vermessungseinrichtung für ein Modell
ITBO20070596A1 (it) * 2007-08-30 2009-02-28 Marposs Spa Sistema programmabile di controllo di parti meccaniche
US8543237B2 (en) * 2007-09-17 2013-09-24 Conoptica As Rotating part position and change finding method and apparatus
DE102008031487A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-07 Ex-Cell-O Gmbh Bearbeitungsanlage für Werkstücke
CN101683715A (zh) * 2008-09-23 2010-03-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数控机床及其对工件加工的方法
US8087331B2 (en) * 2009-02-06 2012-01-03 GM Global Technology Operations LLC Method of machining a carrier assembly
CN101898253B (zh) * 2009-05-31 2013-03-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数控机床
CN102695584B (zh) * 2010-04-08 2015-02-18 李赛克奥地利有限公司 用于引导工具的系统
CN102689234B (zh) * 2012-06-08 2014-04-30 合肥工业大学 一种滚齿机床热误差的检测装置及检测方法
CN102862096B (zh) * 2012-09-17 2014-10-08 李理 一种数控机床的自动对刀装置
TWI500474B (zh) 2012-11-09 2015-09-21 Ind Tech Res Inst 工具機刀具的補償量測方法及其系統
US10302968B2 (en) * 2013-01-28 2019-05-28 Onefocus Vision, Inc. Fluidic module for accommodating soft contact lens
CN104070416B (zh) * 2013-03-25 2016-08-24 宝山钢铁股份有限公司 刀具式板坯去毛刺机刀具位置检测方法
JP5987073B2 (ja) * 2015-02-12 2016-09-06 ファナック株式会社 撮像部を用いたワークの位置決め装置
JP6043409B1 (ja) * 2015-07-10 2016-12-14 Ｋｙｂ株式会社 棒状部材及びバルブ装置
EP3132888B1 (en) * 2015-08-21 2019-06-12 Mikron SA Agno Holder for mounting and aligning a machining unit to a machine
CN105651227A (zh) * 2016-02-14 2016-06-08 海安欣凯富机械科技有限公司 锯切件的补偿测量方法
CN105606053A (zh) * 2016-02-14 2016-05-25 海安欣凯富机械科技有限公司 补偿测量系统
CN106735637A (zh) * 2017-04-01 2017-05-31 广东商鼎智能设备有限公司 信号处理装置及火花机控制系统
TWI786221B (zh) 2017-12-22 2022-12-11 瑞士商謹觀股份公司 具有用於工具夾具及工件夾具間之三維對齊的光學測量裝置的工具機
CN112119280B (zh) 2017-12-22 2023-05-23 驱动责任资金投入公司 具有双重结构的三维目标、具有该三维目标的光学测量装置和方法
CN108788200B (zh) * 2018-07-06 2020-02-21 广东工业大学 一种对刀方法、系统以及装置
CN109604642A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 芜湖常瑞汽车部件有限公司 一种轴类零件自动加工装置及方法
DE102019104604A1 (de) * 2018-12-27 2020-07-02 Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH Verfahren zum Bestimmen einer Topographie einer Werkzeugmaschine
JP7325904B2 (ja) * 2019-07-26 2023-08-15 株式会社ディスコ 切削ユニットの位置検出方法、及び切削装置
CN110722233B (zh) * 2019-11-14 2021-02-02 中国航空制造技术研究院 一种毛细管电极电液束加工起始位置的确定装置和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD109197A1 (ja) * 1973-10-29 1974-10-20
GB1518093A (en) * 1974-10-04 1978-07-19 Mullard Ltd Mark detection apparatus
JPS60189517A (ja) * 1984-03-09 1985-09-27 Mitsubishi Electric Corp 位置制御装置
JP2501194B2 (ja) * 1986-04-11 1996-05-29 株式会社 アマダ 線位置検出装置
GB8616431D0 (en) * 1986-07-05 1986-08-13 Renishaw Plc Locating co-ordinates of object
GB2201808B (en) * 1987-02-25 1990-12-05 Rolls Royce Plc Identification in manufacture
GB8705302D0 (en) * 1987-03-06 1987-04-08 Renishaw Plc Combined scale & interferometer
US4884889A (en) * 1987-11-19 1989-12-05 Brown & Sharpe Manufacturing Company Calibration system for coordinate measuring machine
IL89484A (en) * 1989-03-03 1992-08-18 Nct Ltd Numerical Control Tech System for automatic finishing of machined parts
US5005978A (en) * 1989-11-06 1991-04-09 Cyberoptics Corporation Apparatus and method for the noncontact measurement of drill diameter, runout, and tip position
US5297055A (en) * 1990-04-20 1994-03-22 The Gleason Works Multi-functional measurement system
US5392122A (en) * 1990-10-01 1995-02-21 Ulanov; Mark Apparatus and method for the determination of geometrical dimensions and physical characteristics of objects
US5348431A (en) * 1991-10-09 1994-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Precision cutting process machine and precision cutting process method
US5397185A (en) * 1992-12-15 1995-03-14 U.S. Philips Corporation Device for the axial support of a rotatable body, and positioning device provided with such a device
US5532815A (en) * 1994-06-17 1996-07-02 Kdy Associates, Inc. System and method for aligning a first surface with respect to a second surface

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Publication number Publication date
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