JPS5894960A - 熱変位補正装置 - Google Patents
熱変位補正装置Info
- Publication number
- JPS5894960A JPS5894960A JP19324381A JP19324381A JPS5894960A JP S5894960 A JPS5894960 A JP S5894960A JP 19324381 A JP19324381 A JP 19324381A JP 19324381 A JP19324381 A JP 19324381A JP S5894960 A JPS5894960 A JP S5894960A
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- JP
- Japan
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- gap
- column
- spindle head
- thermal displacement
- mounting
- Prior art date
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- Granted
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/18—Compensation of tool-deflection due to temperature or force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、円形工作機械等におけるクロスレール等の大
物構成部品の温度変化による伸縮によって発生する加工
精度の低下を防止するための熱変位補正装置に関する。
物構成部品の温度変化による伸縮によって発生する加工
精度の低下を防止するための熱変位補正装置に関する。
１−
一般に機械を構成している各部品は、機械周囲の気温、
機械自体に構成しているモータの発熱、油圧装置の油温
の上昇、まｑ盲動部の摩擦熱等の温度変化により伸縮を
おこすが、特に温度が上昇した場合部品の膨張および曲
がり等が発生し精度の低下の一因となっていた。
機械自体に構成しているモータの発熱、油圧装置の油温
の上昇、まｑ盲動部の摩擦熱等の温度変化により伸縮を
おこすが、特に温度が上昇した場合部品の膨張および曲
がり等が発生し精度の低下の一因となっていた。
このため小形の機械は恒温室に入れたり、また特に重要
な個所には種々の熱変位補正方法がとられているが、大
形の機械については十分にその効果を発揮していなかっ
た。
な個所には種々の熱変位補正方法がとられているが、大
形の機械については十分にその効果を発揮していなかっ
た。
本発明の目的は、大形の機械においても、熱変位量を自
動的に補正し得、常に良好な加工精度を維持させ得る熱
変位補正装置を提供することにある。
動的に補正し得、常に良好な加工精度を維持させ得る熱
変位補正装置を提供することにある。
以下に本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基いて
説明すると、本実施例は、大形の門形工作機械において
熱の影響を受けやすく、また加工精度に大きく影響する
クロスレールについての熱変位補正装置であり、図中１
．２はベッド３の左右に固設されたコラム、４は左右の
コラム１．２！１動昇降自在に装架されたクロスレール
、５は２− クロスレール４に装架され送り駆動装置６により左右方
向へ移動可能とされた主軸頭である。そして前記左右の
コラム１，２の前側に案内突出部７゜８が形成され、こ
の突出部７，８に嵌合す硬結凹部９，１０が前記クロス
レール４に形成される。
説明すると、本実施例は、大形の門形工作機械において
熱の影響を受けやすく、また加工精度に大きく影響する
クロスレールについての熱変位補正装置であり、図中１
．２はベッド３の左右に固設されたコラム、４は左右の
コラム１．２！１動昇降自在に装架されたクロスレール
、５は２− クロスレール４に装架され送り駆動装置６により左右方
向へ移動可能とされた主軸頭である。そして前記左右の
コラム１，２の前側に案内突出部７゜８が形成され、こ
の突出部７，８に嵌合す硬結凹部９，１０が前記クロス
レール４に形成される。
そして本例の補正装置は、右フラム２の突出部８の内側
、外側及び前側の案内面８ ａ、 ８ ｂ、 ８ ｃに
前記凹部１０が密接され、前記左コラム１の突出部７の
前側案内面７ｃに前記凹部９の前側情動面９ｃが密接さ
れ、内側及び外側の面９ａ、９ｂが前記突出部７の内側
及び外側の案内面７ａ、７ｂと間隙を有して取付けられ
、前記右フラム２の内側案内面８ａを基準面Ａとして前
記主軸頭５の左右方向（Ｙ軸方向）の位置が常時ＮＣ装
置１１に把握されている。そして前記左コラム１の突出
部７の内側案内面７ａと前記凹部９の内側面９ａとの間
隙の変化量Ｇを検出するための検出装置１２が設けられ
、この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値δ
を出力するための演算装置１３が設けられ、この演算装
置からの入力に応じて前記送り駆動装置６に駆動指令を
出力する指令装置１４が設けら３− れている。前記検出装置１２は、前記クロスレール４の
左側凹部９の内側面９ａに設けたギャップセンサー１５
と、この検出信号を増幅してその信号を間隙Ｇに比例４
した電圧として演算装置１３に出力するセンサーアンプ
１６とから成る。また前記演算装置１３は、予め設定さ
れた一定の間隙量に一定、の幅をもたせた許容基準値Ｂ
が入力されており、センサーアンプ１６からの信号と比
較して間隙の変化量Ｇが基準値Ｂを越えた場合に主軸頭
５の位置を補正するための補正量を算出するよう構成さ
れる。なお、その算出式は、 補正値δ＝ｘ（Ｇｏ−Ｇ）／Ｌ・・・・・・（Ｉ）但し
Ｇ。：コラムとクロスレールの最初の間隙Ｇ ：コラ
ムとクロスレールの現在の間隙Ｌ ：左右のコラムの内
側案内面間の距離× ：主軸頭の基準面からの距離 である。また前記指令装置１４は、前記演算装置１３か
ら入力された補正信号乞ＮＣ装置１１用電圧に変換する
ためのレベル変換装置１７と、この装置からの入力信号
により前記駆動装置６に駆動信号を出力する前記ＮＣ装
置１１とから構成され４− る。なお、図中１８はベッド３上のテーブル、１９は左
右のコラム１．２の上端を連結するクロスビーム、２０
はコラム１，２に対してクロスレール４を昇降させるた
めの昇降ねしである。
、外側及び前側の案内面８ ａ、 ８ ｂ、 ８ ｃに
前記凹部１０が密接され、前記左コラム１の突出部７の
前側案内面７ｃに前記凹部９の前側情動面９ｃが密接さ
れ、内側及び外側の面９ａ、９ｂが前記突出部７の内側
及び外側の案内面７ａ、７ｂと間隙を有して取付けられ
、前記右フラム２の内側案内面８ａを基準面Ａとして前
記主軸頭５の左右方向（Ｙ軸方向）の位置が常時ＮＣ装
置１１に把握されている。そして前記左コラム１の突出
部７の内側案内面７ａと前記凹部９の内側面９ａとの間
隙の変化量Ｇを検出するための検出装置１２が設けられ
、この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値δ
を出力するための演算装置１３が設けられ、この演算装
置からの入力に応じて前記送り駆動装置６に駆動指令を
出力する指令装置１４が設けら３− れている。前記検出装置１２は、前記クロスレール４の
左側凹部９の内側面９ａに設けたギャップセンサー１５
と、この検出信号を増幅してその信号を間隙Ｇに比例４
した電圧として演算装置１３に出力するセンサーアンプ
１６とから成る。また前記演算装置１３は、予め設定さ
れた一定の間隙量に一定、の幅をもたせた許容基準値Ｂ
が入力されており、センサーアンプ１６からの信号と比
較して間隙の変化量Ｇが基準値Ｂを越えた場合に主軸頭
５の位置を補正するための補正量を算出するよう構成さ
れる。なお、その算出式は、 補正値δ＝ｘ（Ｇｏ−Ｇ）／Ｌ・・・・・・（Ｉ）但し
Ｇ。：コラムとクロスレールの最初の間隙Ｇ ：コラ
ムとクロスレールの現在の間隙Ｌ ：左右のコラムの内
側案内面間の距離× ：主軸頭の基準面からの距離 である。また前記指令装置１４は、前記演算装置１３か
ら入力された補正信号乞ＮＣ装置１１用電圧に変換する
ためのレベル変換装置１７と、この装置からの入力信号
により前記駆動装置６に駆動信号を出力する前記ＮＣ装
置１１とから構成され４− る。なお、図中１８はベッド３上のテーブル、１９は左
右のコラム１．２の上端を連結するクロスビーム、２０
はコラム１，２に対してクロスレール４を昇降させるた
めの昇降ねしである。
上記構成において、機械周囲の気温あるいは発熱体等の
温度上昇によりクロスレール４は熱膨張を起こし、その
変位は左コラム１側へ逃げていき、予め設定していた一
定の間隙Ｇ。が小さくなっていく。このとき、主軸頭５
もクロスレール４の変位に伴ない、左右方向（Ｙ軸方向
）の位置が変化し、加工精度が低下する。そこで、間隙
の変化量Ｇをギャップセンサー１５で検出すると、その
検出信号がセンサーアンプ１６で増幅され、増幅した信
号は間隙に比例した電圧として演算装置１３に入力され
る。そしてセンサーアンプ１６から入力された検出信号
が許容基準値Ｂと比較され、もし間隙の変化量Ｇが基準
値Ｂを越えた場合、主軸頭５の位置を補正するための必
要補正量が（Ｉ）式に基いて算出される。この算出式（
Ｉ）は、クロスレール４の内側面９ａが左右両方向へ熱
変位（ＩＩ張、収縮）するため、その変位量のｘ／Ｌだ
げ主軸頭５を５− Ｙ軸方向の熱変位と反対方向へ自動補正しようとするこ
とにより、主軸頭５が任意の位置×を常に保つよう自動
補正しようとしたものである。従って主軸頭５が任意の
位置にあっても必要な補正量を算出して補正信号を出力
できる。そして出力された補正信号は変換装置１７に入
力され、ＮＣ装置用電圧に変換され、ＮＣ装置１１に入
力される。
温度上昇によりクロスレール４は熱膨張を起こし、その
変位は左コラム１側へ逃げていき、予め設定していた一
定の間隙Ｇ。が小さくなっていく。このとき、主軸頭５
もクロスレール４の変位に伴ない、左右方向（Ｙ軸方向
）の位置が変化し、加工精度が低下する。そこで、間隙
の変化量Ｇをギャップセンサー１５で検出すると、その
検出信号がセンサーアンプ１６で増幅され、増幅した信
号は間隙に比例した電圧として演算装置１３に入力され
る。そしてセンサーアンプ１６から入力された検出信号
が許容基準値Ｂと比較され、もし間隙の変化量Ｇが基準
値Ｂを越えた場合、主軸頭５の位置を補正するための必
要補正量が（Ｉ）式に基いて算出される。この算出式（
Ｉ）は、クロスレール４の内側面９ａが左右両方向へ熱
変位（ＩＩ張、収縮）するため、その変位量のｘ／Ｌだ
げ主軸頭５を５− Ｙ軸方向の熱変位と反対方向へ自動補正しようとするこ
とにより、主軸頭５が任意の位置×を常に保つよう自動
補正しようとしたものである。従って主軸頭５が任意の
位置にあっても必要な補正量を算出して補正信号を出力
できる。そして出力された補正信号は変換装置１７に入
力され、ＮＣ装置用電圧に変換され、ＮＣ装置１１に入
力される。
そしてＮＣ装置が入力信号により駆動装置６に補正のた
めの駆動信号を出力し、駆動装置６を作動させ、主軸頭
５の位置を補正する。
めの駆動信号を出力し、駆動装置６を作動させ、主軸頭
５の位置を補正する。
本発明に係る補正装置は、上記実施例の如きクロスレー
ルの熱変位補正について適用でトるばかりでなく、他の
部品及び他の機械にも使用できる。
ルの熱変位補正について適用でトるばかりでなく、他の
部品及び他の機械にも使用できる。
以上の説明から明らかな通り、本発明は、固定体（本例
ではコラム）に二装架点で装架された装架体（本例では
クロスレール）と、この装架体に装架されて駆動装置に
より移動可能とされた移動体（本例では主軸頭）とを具
えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装架
体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架体
の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設けら
れ、ニー６＝ の間隙の変化量を検出するための検出装置が設けられ、
この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値を出
力するための演算装置が設けられ、該演算装置からの入
力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を出力する
指令装置が設けられたものである。
ではコラム）に二装架点で装架された装架体（本例では
クロスレール）と、この装架体に装架されて駆動装置に
より移動可能とされた移動体（本例では主軸頭）とを具
えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装架
体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架体
の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設けら
れ、ニー６＝ の間隙の変化量を検出するための検出装置が設けられ、
この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値を出
力するための演算装置が設けられ、該演算装置からの入
力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を出力する
指令装置が設けられたものである。
従って本発明によると、大形の機械においても部品の温
度変化による変位を直接検出し、その変位量に応して自
動的に補正することができ、常に良好な加工精度を得る
ことができる。
度変化による変位を直接検出し、その変位量に応して自
動的に補正することができ、常に良好な加工精度を得る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す門形工作機械の正面図
、第２図は同しくその平面図、第３図は同しく要部断面
図、第４図は同しく構成図である。 １．２：フラム、３：ベッド、４：クロスレール、５：
主軸頭、６：送り駆動装置、７，８：突出部、９゜１０
：凹部、１１：ＮＣ装置、−１２：検出装置、１３：演
算装置、１４：指令装置、１５：ギャップセンサー、１
６：センサーアンプ、１７：レベル変換装置。 ７− 第４図 ２ ン
、第２図は同しくその平面図、第３図は同しく要部断面
図、第４図は同しく構成図である。 １．２：フラム、３：ベッド、４：クロスレール、５：
主軸頭、６：送り駆動装置、７，８：突出部、９゜１０
：凹部、１１：ＮＣ装置、−１２：検出装置、１３：演
算装置、１４：指令装置、１５：ギャップセンサー、１
６：センサーアンプ、１７：レベル変換装置。 ７− 第４図 ２ ン
Claims (1)
- 固定体に二装架点で装架された装架体と、この装架体に
装架されて駆動装置により移動可能とされた移動体とを
具えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装
架体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架
体の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設け
られ、この間隙の変化量を検出するための検出装置が設
けられ、この検出装置からの検出値に基いて演算して補
正値を出力するための演算装置が設けられ、該演算装置
からの入力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を
出力する指令装置が設けられたことを特徴とする熱変位
補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19324381A JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19324381A JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5894960A true JPS5894960A (ja) | 1983-06-06 |
| JPS6128465B2 JPS6128465B2 (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=16304705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19324381A Granted JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5894960A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5795112A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-18 | Okuma Corporation | Method for compensating a component of a machine tool for displacement caused by heat |
| WO2007111656A3 (en) * | 2005-12-06 | 2007-11-29 | Hexagon Metrology Ab | Temperature compensation system for a coordinate measuring machine |
| KR101151884B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-06-01 | 이응석 | 문형방식 공작기계의 처짐량 측정방법 |
| KR101184713B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-09-20 | 이응석 | 문형방식 공작기계 |
| WO2012082543A3 (en) * | 2010-12-14 | 2012-12-06 | Mag Ias, Llc | Method for automatic compensation of thermal distortion in a gantry machine |
| JP2014079813A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 門形工作機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357577A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal deviation compensating apparatus |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19324381A patent/JPS5894960A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357577A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal deviation compensating apparatus |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| US5795112A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-18 | Okuma Corporation | Method for compensating a component of a machine tool for displacement caused by heat |
| WO2007111656A3 (en) * | 2005-12-06 | 2007-11-29 | Hexagon Metrology Ab | Temperature compensation system for a coordinate measuring machine |
| KR101151884B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-06-01 | 이응석 | 문형방식 공작기계의 처짐량 측정방법 |
| KR101184713B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-09-20 | 이응석 | 문형방식 공작기계 |
| WO2012082543A3 (en) * | 2010-12-14 | 2012-12-06 | Mag Ias, Llc | Method for automatic compensation of thermal distortion in a gantry machine |
| JP2014079813A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 門形工作機械 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128465B2 (ja) | 1986-06-30 |
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