加工机、加工系统及被加工物的制造方法技术方案

在加工机1中，X轴控制部33X在每个控制周期Tc，进行X轴机台9X的X方向上的位置的反馈控制。Z轴控制部33Z在每个控制周期Tc，取得Z轴机台9Z的Z方向的位置邻近的检测值，并基于该取得的检测值与目标位置的差算出第二偏差，控制Z轴驱动源23Z以缩小第二偏差。Z轴控制部33Z在每个控制周期Tc，取得X轴机台9的Z方向的位移即第一误差邻近的检测值，并基于第一误差的检测值增加或减少第二偏差，以通过Z轴机台9Z的Z方向的移动抵消起因于第一误差的工件103与工具101的Z方向的相对位置的误差的至少一部分。具101的Z方向的相对位置的误差的至少一部分。具101的Z方向的相对位置的误差的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工机、加工系统及被加工物的制造方法


[0001]本专利技术涉及加工机、加工系统及被加工物的制造方法。

技术介绍

[0002]已知有通过工具对工件加工的加工机(例如专利文献1～3)。加工机例如为了使工具与工件相对移动，具有保持工具或工件，并朝规定的方向被驱动的可动部(例如机台或基座)。可动部是例如被引导件所引导，理想的是在直线上移动。但是，现实中，因引导件的制造误差等，一边产生隆起一边移动。即，直线度或直角度并不为0。该隆起会降低加工精度。
[0003]在专利文献1中，公开了将机台的移动相关的直角度预先登录于NC(numerical control)装置，并使机台朝着根据其直角度修正后的目标位置移动，以降低直角度的技术。
[0004]在专利文献2中，公开了根据NC程序使加工机动作时检测其动作轨迹，并根据检测出的动作轨迹与理想的动作轨迹修正NC程序的技术。
[0005]在专利文献3中，公开了一种加工机，其具有：保持工件的第一机台、朝着与第一机台的移动方向正交的方向移动的第二机台、及设置在第二机台上并保持工具的微动载台。此加工机是以实时检测第一机台的直线度，驱动微动机台以缩小所检测的直线度对加工误差产生的影响。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：(日本)特开昭62
‑
55706号公报
[0009]专利文献2：(日本)特开平4
‑
111003号公报
[0010]专利文献3：(日本)特开平9
‑
76141号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的技术问题
[0012]专利文献1及2的技术是预先测量直线度的方法，因此例如，不能对应于无重现性的直线度、或者重现性限定在短时间的直线度。其结果，例如，不适合要求数十纳米以下的精度的超精密加工。专利文献3的技术例如为缩小直线度而有必要使用微动机台，从而导致加工机的大型化和/或复杂化。
[0013]期待能够降低起因于直线度的加工误差的加工机、加工系统及被加工物的制造方法。
[0014]用于解决技术问题的手段
[0015]本专利技术的一方式的加工机，具有第一可动部、第一引导件、第一驱动源、第一传感器、第二可动部、第二引导件、第二驱动源、第二传感器和控制装置。所述第一可动部支承工件或工具。所述第一引导件朝第一方向引导所述第一可动部。所述第一驱动源将所述第一可动部朝所述第一方向驱动。所述第一传感器输出与所述第一可动部的所述第一方向上的位移即第一位移和所述第一可动部的与所述第一方向正交的第二方向上的位移即第一误
差对应的信号。所述第二可动部支承所述工件或所述工具。所述第二引导件朝所述第二方向引导所述第二可动部。所述第二驱动源将所述第二可动部朝所述第二方向驱动。所述第二传感器输出与所述第二可动部的所述第二方向上的位移即第二位移对应的信号。所述控制部基于包含与所述第一可动部及所述第二可动部的移动相关的指令的信息的程序，控制所述第一驱动源及所述第二驱动源。所述控制装置具有内插部、第一控制部和第二控制部。所述内插部基于所述程序的信息，算出所述第一可动部的所述第一方向上的规定的每个控制周期的第一目标位置及所述第二可动部的所述第二方向上的规定的每个控制周期的第二目标位置。所述第一控制部在每个所述控制周期，基于来自所述第一传感器的信号取得所述第一位移邻近的检测值，并基于该取得后的检测值与所述第一目标位置的差算出第一偏差，控制所述第一驱动源以缩小所述第一偏差。所述第二控制部在每个所述控制周期，基于来自所述第二传感器的信号取得所述第二位移邻近的检测值，并基于该取得后的检测值与所述第二目标位置的差算出第二偏差，控制所述第二驱动源以缩小所述第二偏差。所述第二控制部在每个所述控制周期，基于来自所述第一传感器的信号取得所述第一误差邻近的检测值，并基于所述第一误差的检测值增加或减少所述第二偏差，以通过所述第二可动部的所述第二方向的移动抵消起因于所述第一误差的所述工件与所述工具的所述第二方向上的相对位置的误差的至少一部分。
[0016]本专利技术的一方式的加工系统，具有：所述加工机、及从所述加工机取得所述第一误差的检测值的信息并显示与取得的信息对应的图像的诊断装置。
[0017]本专利技术的一方式的被加工物的制造方法，具有使用所述加工机，使所述工件与所述工具接触并将所述工件加工成被加工物的步骤。
[0018]专利技术效果
[0019]根据所述的结构或顺序，能够降低起因于直线度的加工误差。
附图说明
[0020]图1是表示实施方式的加工机的结构的示意性立体图。
[0021]图2(a)是表示直线移动图1的加工机的X轴机台的结构的一例的立体图，图2(b)表示图2(a)的II
‑
II线的剖视图。
[0022]图3(a)及图3(b)是说明图1的加工机的X轴传感器的结构及动作的图。
[0023]图4表示图1的加工机的控制系统的结构的框图。
[0024]图5是针对图4的框图的一部分详细表示的图。
[0025]图6(a)及图6(b)是用于说明与利用于控制的直线度相关的检测值的概念图。
[0026]图7是关于变形例的加工机的控制系统的框图。
[0027]图8是表示关于二维刻度与图3(a)的构成例不同的构成例的图。
[0028]图9是关于引导件表示与参照图2(b)说明的构成例不同的构成例的图。
[0029]图10是表示图1的加工机的主轴的轴承的结构的一例的剖视图。
具体实施方式
[0030](加工机的整体结构)
[0031]图1是表示实施方式的加工机1的结构的示意性立体图。图中，为方便起见，标有正
交座标系XYZ。+Y方向例如为铅直上方。
[0032]本专利技术的技术能够适用于各种的加工机，图示的加工机1仅是其一例。但是，在以下的说明中，为方便起见，以加工机1的构成为前提进行说明。
[0033]加工机1是例如通过工具101进行工件103的磨削和/或研磨。更详细而言，图示的例中，工件103绕与Z方向平行的轴旋转。另外，工具101是由砂轮而构成，并绕与Y方向平行的轴旋转。并且，将工具101抵接于工件103，由此进行工件103的磨削和/或研磨。这样的加工机例如能够利用于制作非球面透镜等的非球面加工机。
[0034]加工机1是例如具有：保持工具101及工件103的机械主体3及控制机械主体3的控制装置5。
[0035]机械主体3例如分别使工件103及工具101如上所述地旋转，并相对移动地使工具101与工件103接近或分开。工件103的旋转轴及工具101的旋转轴的相对的方向、各旋转轴的绝对座标系中的方向、工具101及工件103的相对移动的方向、工具101及工件103的绝对座标系中的移动有无、及该移动的方向等是可以适当设定。
[0036]在图示的例中，在切削前，工具101是朝Y方向移动并被定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加工机，具有：第一可动部，其支承工件或工具；第一引导件，其朝第一方向引导所述第一可动部；第一驱动源，其将所述第一可动部朝所述第一方向驱动；第一传感器，其输出信号，所述信号与所述第一可动部的所述第一方向上的位移即第一位移、和所述第一可动部的与所述第一方向正交的第二方向上的位移即第一误差对应；第二可动部，其支承所述工件或所述工具；第二引导件，其朝所述第二方向引导所述第二可动部；第二驱动源，其将所述第二可动部朝所述第二方向驱动；第二传感器，其输出与所述第二可动部的所述第二方向上的位移即第二位移对应的信号；控制装置，其根据包含与所述第一可动部及所述第二可动部的移动相关的指令的信息的程序控制所述第一驱动源及所述第二驱动源；所述控制装置具有：内插部，其基于所述程序的信息，算出所述第一可动部的所述第一方向上的规定的每个控制周期的第一目标位置、和所述第二可动部的所述第二方向上的每个所述控制周期的第二目标位置；第一控制部，其在每个所述控制周期，基于来自所述第一传感器的信号取得所述第一位移邻近的检测值，并基于该取得的检测值与所述第一目标位置的差算出第一偏差，控制所述第一驱动源以缩小所述第一偏差；第二控制部，其在每个所述控制周期，基于来自所述第二传感器的信号取得所述第二位移邻近的检测值，并基于该取得的检测值与所述第二目标位置的差算出第二偏差，控制所述第二驱动源以缩小所述第二偏差，所述第二控制部在每个所述控制周期，基于来自所述第一传感器的信号取得所述第一误差邻近的检测值，并基于所述第一误差的检测值增加或减少所述第二偏差，以通过所述第二可动部的所述第二方向的移动抵消起因于所述第一误差的所述工件与所述工具的所述第二方向上的相对位置的误差的至少一部分。2.如权利要求1所述的加工机，其中，所述第二传感器输出与所述第二可动部的所述第一方向上的位移即第二误差对应的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山贵信，福田将彦，觉张胜治，
申请(专利权)人：芝浦机械株式会社，
类型：发明
国别省市：