控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能进行高精度的旋转轴中心位置的测量的控制装置。控制装置具备：获取在将成为旋转轴中心位置的测量对象的旋转轴定位于三处以上的状态下控制直线三轴来测量的设置在工作台上的基准球的直线轴三轴的坐标值的基准球位置获取部；获取在获取基准球的位置时针对旋转轴的指令角度的旋转轴指令角度获取部；基于基准球的直线轴三轴的坐标值和针对旋转轴的指令角度来对在以指令角度为限制条件的基准球的直线轴三轴的坐标值的附近通过的近似圆进行计算的近似圆计算部；以及将近似圆计算部所计算出的近似圆的中心位置作为上述旋转轴的中心位置的坐标进行存储的旋转轴位置存储部。

【技术实现步骤摘要】
控制装置
本专利技术涉及控制装置，尤其涉及能够进行高精度的旋转轴中心位置的测量的控制装置。
技术介绍
作为求解五轴加工机的旋转轴的旋转中心的旋转轴位置测量方法，公知以旋转轴的多个分度角对固定在工作台上的基准球的中心位置进行测量的方法(例如日本专利第3917114号公报)。在简便的方法中，公知在0度和90度或180度等两处进行测量并根据形成为两点的坐标值的角进行计算的方法、在三处分度位置对基准球进行测量并根据其坐标值进行计算的方法。并且，还公知将旋转轴分度至四处以上并进行基准球测量、并且使用最小平方法等的评价函数来求解误差变得最小的近似圆的中心的方法。以下，以在三处分度位置对基准球进行测量的方法为例进行说明。图7是说明对旋转轴位于工作台的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。在旋转轴位于工作台的加工机中，将设置在工作台上的基准球分度至三处，并使用装配于主轴的触摸探测器等传感器对该基准球的位置进行测量。当对基准球的位置进行测量时，相对于基准球使传感器从多个方向(三至四个方向)接近来对基准球的坐标进行测量，并通过求解所测量出的多个坐标的平均值来求解基准球的位置(中心坐标)。而且，基于分度至三处的基准球的各个位置(XP1，YP1，ZP1)、(XP2，YP2，ZP2)、(XP3，YP3，ZP3)来计算工作台旋转轴的中心位置(Xc，Yc，Zc)。图8是说明对旋转轴位于主轴侧的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。在旋转轴位于主轴侧的加工机中，将装配有触摸探测器等传感器的主轴侧的旋转轴定位于三个角度，并在将定位于各个角度的旋转轴固定了的状态下驱动直线轴来对设置在工作台上的基准球的位置进行测量。当对基准球的位置进行测量时，相对于基准球使传感器从多个方向(三至四个方向)接近来对基准球的坐标进行测量，并通过求解所测量出的多个坐标的平均值来求解基准球的位置(中心坐标)。而且，基于在将主轴侧的旋转轴定位于三个角度的状态下所测量出的基准球的各个位置(XP1，YP1，ZP1)、(XP2，YP2，ZP2)、(XP3，YP3，ZP3)来计算主轴侧的旋转轴的中心位置(Xc，Yc，Zc)。通过使触摸探测器等传感器向接近基准球的方向移动，并获取传感器检测到基准球(触摸探测器触摸基准球而输出了信号)时的坐标来测量与各个旋转轴的分度位置对应的基准球的中心坐标，但在从传感器检测基准球后直至获取坐标值为止的期间，产生基于各种重要因素的延迟(信号检测的延迟、坐标值获取的延迟等)，因这样的原因而如图9、图10所示，各个旋转轴的每一个分度的基准球的中心坐标值包含误差，从而存在有时无法正确地求解旋转中心的课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供能够进行高精度的旋转轴中心位置的测量的控制装置。在本专利技术中，在对旋转轴的中心位置进行测量时，除了由传感器测量得到的基准球的(X，Y，Z)方向的坐标值之外，还追加将基准球的测量时从控制装置对相对于加工机的旋转轴指令的指令角度作为从旋转中心起的方位角的限制条件，利用评价函数进行评价并求解近似圆，减少测量误差的影响，从而解决上述课题。而且，本专利技术的控制装置对加工机进行控制，该加工机利用包括直线轴三轴和至少一轴的旋转轴在内的轴使工具相对于设置于工作台的工件相对移动，上述控制装置的特征在于，具备：基准球位置获取部，其获取在将上述旋转轴中的成为测量对象的旋转轴定位于三处以上的状态下控制直线三轴来测量的设置在上述工作台上的基准球的直线轴三轴的坐标值；旋转轴指令角度获取部，其获取进行了上述测量时的各个定位位置的上述旋转轴的指令角度；近似圆计算部，其基于上述基准球位置获取部所获取到的基准球的直线轴三轴的坐标值和上述旋转轴指令角度获取部所获取到的针对上述旋转轴的指令角度，计算在以上述指令角度为限制条件的上述基准球的直线轴三轴的坐标值的附近通过的近似圆；以及旋转轴位置存储部，其将上述近似圆计算部所计算出的近似圆的中心位置作为上述旋转轴的中心位置的坐标进行存储。根据本专利技术，由于更高精度地求出旋转轴的旋转中心位置，所以能够期待该旋转轴的使用时的加工精度的提高。通过以下的参照附图的实施例的说明，本专利技术的上述以及其它目的以及特征会变得清楚。上述附图如下。附图说明图1是说明现有技术与本专利技术的对旋转轴位于工作台的加工机的旋转中心进行求解的方法的不同的图。图2是说明现有技术与本专利技术的对旋转轴位于主轴侧的加工机的旋转中心进行求解的方法的不同的图。图3是说明本专利技术的对旋转轴位于工作台的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。图4是说明本专利技术的对旋转轴位于主轴侧的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。图5是本专利技术的一个实施方式的控制装置的简要的硬件结构图。图6是本专利技术的一个实施方式的控制装置的简要的功能框图。图7是说明现有技术的对旋转轴位于工作台的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。图8是说明现有技术的对旋转轴位于主轴侧的加工机的旋转中心进行求解的方法的图。图9是说明现有技术的对旋转轴位于工作台的加工机的旋转中心进行求解的方法的问题点的图。图10是说明现有技术的对旋转轴位于主轴侧的加工机的旋转中心进行求解的方法的问题点的图。具体实施方式以下，结合附图对本专利技术的实施方式进行说明。首先，使用图1至图4对安装于本专利技术的控制装置的旋转轴中心位置测量功能的概要进行说明。对于本专利技术的控制装置而言，当基于传感器所测量出的基准球的(X，Y，Z)方向的坐标值来对旋转轴中心进行计算时，在旋转轴位于工作台的加工机中，使用将设置在工作台上的基准球分度至三处时的指令中的旋转轴指令角，并且在旋转轴处于主轴侧的加工机中，使用将装配有传感器的主轴侧的旋转轴定位于三个角度时的指令中的旋转轴指令角，并如图1、图2所示地求解进行了以该旋转轴指令角作为限制条件的方位角修正后的近似圆，从而得到更接近真正的旋转中心的解。图3是说明对旋转轴处于工作台的加工机的旋转轴中心进行计算的方法的图。以加工机的靠工作台侧的旋转轴(以下称作C轴)的旋转轴中心位置作为测量对象，当在工作台上的规定位置设置有基准球P时，操作人员操作控制装置地(或者通过测量程序而自动地)将工作台的旋转轴C轴分度至任意的角度，并在各个分度位置处，由装配于主轴的传感器对基准球的位置进行测量。例如，将C轴分度至三处(分度角θP1、θP2、θP3)，并对各个分度位置处的基准球中心坐标进行测量。操作人员在相互不同的C轴的分度角处相对于基准球从多个方向(三至四个方向)反复进行测量，从而控制装置得到针对基准球中心P1、P2、P3的坐标值(XP1，YP1，ZP1)、(XP2，YP2，ZP2)、(XP3，YP3，ZP3)，并存储作为基准球中心的坐标值与分度角的组合的(XP1，YP1，ZP1，θP1)、(XP2，YP2，ZP2，θP2)、(XP3，YP3，ZP3，θP3)。本专利技术的控制装置基于该三点的基准球中心的坐标值与分度角的组合，将中心设为Pc’，并求解在P1、P2、P3的附近的点P1’、P2’、P3’通过的近似圆。对于本专利技术的控制装置而言，如图3所示，直线Pc’P1’与直线Pc’P2’所成的角度是θP2-θP1，而且直线Pc’P2’与直线Pc’P3’所成的角度是θP3-θP2，另外求解评价函数(例如，平方平均|P1P1’|2+|P2P2’|2+|P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其对加工机进行控制，该加工机利用包括直线轴三轴和至少一轴的旋转轴在内的轴使工具相对于设置于工作台的工件相对移动，上述控制装置的特征在于，具备：基准球位置获取部，其获取在将上述旋转轴中的成为测量对象的旋转轴定位于三处以上的状态下控制直线三轴来测量的设置在上述工作台上的基准球的直线轴三轴的坐标值；旋转轴指令角度获取部，其获取进行了上述测量时的各个定位位置的上述旋转轴的指令角度；近似圆计算部，其基于上述基准球位置获取部所获取到的基准球的直线轴三轴的坐标值和上述旋转轴指令角度获取部所获取到的针对上述旋转轴的指令角度，计算在以上述指令角度为限制条件的上述基准球的直线轴三轴的坐标值的附近通过的近似圆；以及旋转轴位置存储部，其将上述近似圆计算部所计算出的近似圆的中心位置作为上述旋转轴的中心位置的坐标进行存储。

【技术特征摘要】
2017.01.18 JP 2017-0065851.一种控制装置，其对加工机进行控制，该加工机利用包括直线轴三轴和至少一轴的旋转轴在内的轴使工具相对于设置于工作台的工件相对移动，上述控制装置的特征在于，具备：基准球位置获取部，其获取在将上述旋转轴中的成为测量对象的旋转轴定位于三处以上的状态下控制直线三轴来测量的设置在上述工作台上的基准球的直线轴三轴的坐标值...

【专利技术属性】
技术研发人员：和气佳史，花冈修，井出聪一郎，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP