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Die Erfindung betrifft eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung zum Installieren eines Kalibrier-Masters, der für ein Messen von Bewegungsfehlern einer Werkzeugmaschine in einer vorbestimmten Richtung auf einem Tisch verwendet wird, und ein Verfahren zum Messen des Kalibrier-Masters in der Werkzeugmaschine.
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1 ist eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine M, die drei translatorische Achsen enthält.
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Einem Spindelkopf 2 wird es ermöglicht, eine Bewegung mit zwei translatorischen Freiheitsgraden in einer X-Achse und einer Y-Achse, die die translatorischen Achsen sind und senkrecht zueinander sind, durchzuführen. Dem Spindelkopf 2 wird es ermöglicht, eine Bewegung mit einem translatorischen Freiheitsgrad in einer Z-Achse, die senkrecht zu der X-Achse und der Y-Achse ist, durchzuführen. Dementsprechend hat der Spindelkopf 2 bezüglich eines Tischs 3 auf einem Bett 1 drei translatorische Freiheitsgrade. Servomotoren, die durch eine numerische Steuerungsvorrichtung gesteuert werden, treiben jeweiligen Achsen an. Ein Werkstück W ist auf dem Tisch 3 befestigt, ein Werkzeug ist an einer Hauptspindel des Spindelkopfs 2 installiert und wird rotiert, und somit wird das Werkstück W in eine irgendeine Form bearbeitet.
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Eine Werkzeugmaschine hat Bewegungsfehler, wie etwa einen Positionierfehler, eine Geradheit und eine Rechtwinkligkeit. Die Bewegungsfehler beeinflussen die Bearbeitungsgenauigkeit und Messgenauigkeit eines Werkstücks. Um die Bewegungsfehler der Werkzeugmaschine zu messen, werden einige Verfahren, einschließlich eines Verfahrens zum Messen von relativen Positionen von auf einem Kalibrier-Master 12 angeordneten Zielkugeln (P1 bis P5), verwendet. In dem Verfahren ist der Kalibrier-Meister 12, wie in 2 dargestellt, als eine Genauigkeitsreferenz in einer vorbestimmten Richtung auf dem Tisch 3 installiert, und ein an dem Spindelkopf 2 montierter Tastkopf 11 oder Verschiebungssensor wird verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Installationsrichtung des Kalibrier-Masters 12 unter Verwendung des Tastkopfs 11 gemessen, ideale Positionen der Zielkugeln des Kalibrier-Masters 12 werden basierend auf dem Ergebnis berechnet, und die idealen Positionen und die gemessenen Positionen der Zielkugeln werden verglichen. Somit können die Bewegungsfehler der Werkzeugmaschine gemessen werden.
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JP 6960893 B offenbart ein Verfahren zum Beurteilen von Fehlern unter Verwendung einer Lehre, d.h., eines Kalibrier-Masters, an dem mehrere Kugeln befestigt sind, um beim Messen von Bewegungsfehlern in einer Werkzeugmaschine Abstände zwischen den Kugeln der Lehre zu messen. Die Lehre enthält eine Basis und einen Arm, der auf der Basis montiert ist und hat mehrere kugelförmige Körper. Der Arm kann in einer horizontalen Richtung und/oder einer senkrechten Richtung in jeden Winkel gedreht werden.
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Auf der am 28. April 2022 abgerufenen Internetseite <URL: https://www.nabeya.co.jp/search.php?grp=J> („Machine vise“ manufactured by NABEYA Co., Ltd.) ist ein Maschinenschraubstock zum Installieren eines Werkstücks in einer vorbestimmten Richtung auf einem Tisch offenbart. An der unteren Fläche des Maschinenschraubstocks sind Führungsblöcke angeordnet. Der Maschinenschraubstock kann in der vorbestimmten Richtung durch Einpassen der Führungsblöcke in eine Nut des Tischs installiert werden. Dementsprechend wird berücksichtigt, dass ein Kalibrier-Master durch ein Anordnen von Führungsblöcken auf der unteren Fläche des Kalibrier-Masters und ein Verwenden einer Nut eines Tischs installiert wird.
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Die Lehre von
JP 6960893 B hat einen komplexen Mechanismus, was in erhöhten Herstellkosten resultiert. Da die Lehre schwer ist, ist es zusätzlich ungünstig, sie auf einem Tisch zu installieren oder herumzutragen.
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Währenddessen sind, wenn die auf der am 28 April 2022 abgerufenen Internetseite <URL: https://www.nabeya.co.jp/search.php?grp=J> („Machine vise“ manufactured by NABEYA Co., Ltd.) offenbarten Führungsblöcke verwendet werden, Gewindebohrungen und eine Führungsnut nötig, um die Führungsblöcke in einer vorbestimmten Richtung auf der unteren Fläche des Kalibrier-Masters zu montieren, was eine zusätzliche Bearbeitung eines serienmäßigen Produkts erfordert. Jedoch kann die zusätzliche Bearbeitung die Genauigkeit des Kalibrier-Masters verändern. Darüber hinaus können die Führungsblöcke nicht verwendet werden, wenn der Tisch keine Nut hat.
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Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung, die es ermöglicht, einen zum Messen von Bewegungsfehlern an einer Werkzeugmaschine verwendeten Kalibrier-Master einfach in einer vorbestimmten Richtung auf einem Tisch zu installieren, und ein Verfahren zum Messen des Kalibrier-Masters in der Werkzeugmaschine bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine erste Konfiguration der Erfindung eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung zum Installieren eines Kalibrier-Masters in einer vorbestimmten Richtung auf einem Tisch wenn der in der vorbestimmten Richtung auf dem Tisch installierte Kalibrier-Master unter Verwendung eines an einem Spindelkopf in einer Werkzeugmaschine montierten Sensors gemessen wird. Die Werkzeugmaschine enthält zwei oder mehr translatorische Achsen, der Tisch ist mit einer Mehrzahl von Nuten oder Gewindebohrungen versehen und der Spindelkopf ist dazu ausgebildet, ein Werkzeug zu halten. Die translatorischen Achsen ermöglichen eine relative Bewegung des an dem Spindelkopf montierten Werkzeugs bezüglich eines auf dem Tisch installierten Werkstücks mit zwei oder mehr translatorischen Freiheitsgraden. In der Platte sind mehrere Löcher vorgesehen. Die Mehrzahl von Stangenmaterialien ist in die Löcher einführbar. Durch ein Einsetzen der mehreren von individuell in irgendeines der mehreren vorgegebenen Löcher eingeführten Stangenmaterialien in irgendeine von den Nuten oder den Gewindebohrungen, wird irgendeine gegebene Seitenfläche der Platte oder eine gerade Linie, die die mehreren Stangenmaterialien verbindet, parallel zu der vorbestimmten Richtung auf dem Tisch.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist in der oben beschriebenen Konfiguration ein Winkel, der durch eine erste gerade Linie, die irgendwelche zwei von den Löchern verbindet, und irgendeine Seitenfläche der Platte gebildet wird, oder ein Winkel der durch die erste gerade Linie und eine zweite gerade Linie, die zwei von den Löchern, die unterschiedlich von entweder einem oder beiden der zwei Löcher sind, gebildet wird, gleich einem Winkel, der durch eine gerade Linie in einer Richtung, in der sich die Nuten des Tischs erstrecken, oder einer geraden Linie, die zwei der Gewindebohrungen verbindet, und der vorbestimmten Richtung gebildet wird.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine zweite Konfiguration der Erfindung ein Messverfahren für eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung zum Installieren eines Kalibrier-Masters in einer vorbestimmten Richtung auf einem Tisch, um den Kalibrier-Master unter Verwendung eines an einem Spindelkopf in einer Werkzeugmaschine montierten Sensors zu messen. Die Werkzeugmaschine enthält zwei oder mehr translatorische Achsen, der Tisch ist mit einer Mehrzahl von Nuten oder Gewindebohrungen versehen, und der Spindelkopf ist dazu konfiguriert, ein Werkzeug zu halten. Die translatorischen Achsen ermöglichen eine relative Bewegung des an dem Spindelkopf gehaltenen Werkzeugs bezüglich eines auf dem Tisch installierten Werkstücks mit zwei oder mehr translatorische Freiheitsgraden. Das Messverfahren enthält: ein Positionieren der Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung gemäß der ersten Konfiguration auf dem Tisch so, dass irgendeine gegebene Seitenfläche einer Platte oder eine gerade Linie, die die Mehrzahl von Stangenmaterialien verbindet, in der vorbestimmten Richtung ist; ein Installieren des Kalibrier-Masters in der vorbestimmten Richtung durch ein Bringen des Kalibrier-Masters in direkten Kontakt mit der Seitenfläche der Platte oder der Mehrzahl von Stangenmaterialien oder in indirekten Kontakt mit der Seitenfläche der Platte oder der Mehrzahl von Stangenmaterialien über eine andere Hilfsvorrichtung; und ein Messen der des Kalibrier-Masters unter Verwendung des Sensors.
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Mit der Erfindung kann die Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung, die es erlaubt, dass der Kalibrier-Master beim Messen von Bewegungsfehlern einer Werkzeugmaschine einfach in einer vorbestimmten Richtung installiert werden kann, in einer leichten und kostengünstigen Weise bereitgestellt werden. Da es nicht notwendig ist, eine Komponente an den Kalibrier-Master zu montieren, kann die Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung für einen serienmäßigen Kalibrier-Master verwendet werden. Darüber hinaus kann der Kalibrier-Master unter Verwendung von Gewindebohrungen in einer vorbestimmten Richtung installiert werden und gemessen werden.
- 1 ist eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine, die translatorische Achsen einer X-Achse, einer Y-Achse und einer Z-Achse enthält;
- 2 ist eine schematische Darstellung eines Tastkopfs und eines auf einem Tisch installierten Kalibrier-Masters;
- 3 ist eine beispielhafte Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung in einer Ausführungsform 1;
- 4 ist eine andere exemplarische Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung in einer Ausführungsform 1;
- 5 ist eine schematische Darstellung eines unter Verwendung der Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung der Ausführungsform 1 in einer Richtung entlang einer Nut des Tischs installierten Kalibrier-Masters;
- 6 ist eine schematische Darstellung des unter Verwendung der Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung der Ausführungsform 1 in einer Richtung senkrecht zu der Nut des Tischs installierten Kalibrier-Masters;
- 7 ist eine schematische Darstellung des Kalibrier-Masters, der in einer Richtung von 45° bezüglich der Nut des Tischs unter Verwendung der Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung der Ausführungsform 1 installiert ist;
- 8 ist eine andere beispielhafte Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung von Ausführungsform 2; und
- 9 ist eine schematische Darstellung des unter Verwendung der Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung und einer Hilfsvorrichtung von Ausführungsform 2 in einer Richtung senkrecht zu der Nut des Tischs installierten Kalibrier-Masters.
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Das folgende beschreibt Ausführungsformen der Erfindung basierend auf den Zeichnungen.
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Ausführungsform 1 der Erfindung wird beschrieben.
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Zuerst wird eine exemplarische Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung gemäß einer ersten Konfiguration beschrieben. Wie in 3 dargestellt, besteht eine Kalibrier-Master-Installationsvorrichtung (nachstehend wird sich darauf einfach als eine „Vorrichtung“ bezogen) 20 aus einer Platte 21 mit einer in einer Draufsicht quadratischen Form und zwei Stangenmaterialien 23, 23. In der Platte 21 sind vier Löcher 22, 22 ... gebildet, um durch einen jeweiligen Eckbereich durchzugehen. In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel, der durch jede Seitenfläche der Platte 21 und einer geraden Linie, die zwei Löcher 22, 22 unter den vier Löchern 22 verbindet, einer von 0°,45° oder 90°. Das Stangenmaterial 23 kann in das Loch 22 eingeführt werden. Das Loch 22 ist nicht auf ein Durchgangsloch beschränkt und kann ein Sackloch oder eine Gewindebohrung sein. Es ist nur nötig, es zu ermöglichen, dass ein Stangenmaterial eingefügt wird. Darüber hinaus ist die Platte 21 nicht auf ein Viereck beschränkt und kann, wie in 4 dargestellt, ein Dreieck oder eine vieleckige Form mit fünf oder mehr Ecken sein.
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Hierbei wird der Kalibrier-Master 12 in jeder von einer X-Achsenrichtung, einer Y-Achsenrichtung und einer Richtung von 45° bezüglich der X-Achse als vorbestimmte Richtungen installiert, um eine Messung durchzuführen. Das Folgende beschreibt, unter Verwendung von 5 bis 7, ein Verfahren gemäß einer zweiten Konfiguration zum Installieren des Kalibrier-Masters 12 unter Verwendung der Vorrichtung 20 in den vorbestimmten Richtungen und ein Messen davon.
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5 stellt einen Zustand dar, in dem der Kalibrier-Master 12, der auf der oberen Fläche mehrere Zielkugeln P1, P2, ... in gleichen Abständen enthält, unter Verwendung der Vorrichtung 20 in der X-Achsenrichtung installiert ist. Auf der oberen Fläche des Tischs 3 einer Werkzeugmaschine M sind mehrere Nuten 4, von denen in 5 nur eine dargestellt ist, in der X-Achsenrichtung vorgesehen.
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In dem Beispiel werden zuerst die zwei Stangenmaterialien 23, 23 in zwei in der Platte 21 vorgesehene Löcher 22, 22 eingeführt. In 5 sind die Löcher 22 Durchgangslöcher. Wenn die Löcher 22 Sacklöcher oder Gewindebohrungen sind, werden die Stangenmaterialien 23 von der unteren Seite der Platte 21 aus eingeführt. Die zu diesem Zeitpunkt verwendeten Löcher 22, 22 sind Löcher 22, 22, die in einer Richtung parallel zu einem Paar von parallelen Seitenflächen 21 a, 21a der Platte 21 ausgerichtet sind.
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Als nächstes werden die von der Platte 21 nach unten vorstehenden Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4 eingesetzt. Dann wird die Platte 21 so positioniert, dass die Seitenflächen 21a parallel zu der Nut 4 werden. Dementsprechend kann, durch Drücken einer Längsseitenfläche des Kalibrier-Masters 12 gegen irgendeine von den Seitenflächen 21a der installierten Platte 21, der Kalibrier-Master 12 in der X-Achsenrichtung installiert werden.
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In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel (hier, 0°), der durch eine erste gerade Linie L1, die die zwei Löcher 22, 22 verbindet, und die Seitenfläche 21 a der Platte 21 gebildet wird, gleich einem Winkel (hier, 0°), der durch eine gerade Linie L in Richtung der Nut 4 des Tischs 3 und der X-Achsenrichtung als die vorbestimmte Richtung gebildet wird.
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Dementsprechend wird, wenn die in die Löcher 22, 22 eingeführten Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4 eingesetzt werden, die Seitenfläche 21 a parallel zu den Stangenmaterialien parallel zu der X-Achsenrichtung. Daher wird der gegen eine Seitenfläche 21 a gedrückte Kalibier-Master 12 auch in der X-Achsenrichtung installiert.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Messen von Positionen von zwei Zielkugeln P1, P2 auf dem installierten Kalibrier-Master 12 mit dem Tastkopf 11 beschrieben. Der Tastkopf 11 ist ein beispielhafter Sensor der Erfindung.
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Der Kalibrier-Master 12 wird ungefähr in der X-Achsenrichtung installiert und relative X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Positionen der Zielkugeln P1, P2 sind bereits bekannt. In Anbetracht dessen können die Zielkugeln P1, P2 unter Verwendung des Tastkopfs 11 automatisch gemessen werden. Es ist nur nötig, dass die Positionen der Zielkugeln P1, P2 in einem Bereich fallen, in dem sie mit dem Tastkopf 11 gemessen werden können. Die Position und Neigungen, in denen die Vorrichtung 20 installiert ist, und die Abmessung und geometrische Genauigkeit der Vorrichtung 20 muss nicht hochgenau sein.
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Durch Messen der Positionen der Zielkugeln P1, P2 unter Verwendung des Tastkopfs 11 werden die Messwerte Xm2, Ym2, Zm2 der relativen Positionen der Zielkugel P2 zu P1 erhalten. Die relativen Positionen in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung der Zielkugel P2 zu der Zielkugel P1 werden, wenn der Kalibrier-Master 12 in der X-Achsenrichtung installiert ist, auf Xc2, Yc2, Zc2 festgelegt. Dann werden Fehlerwerte δx2, δy2, δz2 durch die folgenden Formeln erhalten.
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Neigungsfehlers ay, az der Installationsrichtung zu der Y-Richtung und der Z-Richtung werden wie Folgend erhalten.
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Unter Berücksichtigung der Neigungsfehler ay, az des Kalibrier-Masters 12 werden relative Positionen Xci', Yci', Zci' der Zielkugel Pi (i = 3 bis 5) zu der Zielkugel P1 wie Folgend berechnet.
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Xci, Yci, Zci sind relative Positionen der Zielkugeln Pi (i = 3 bis 5) zu der Zielkugel P1 bevor die Neigungsfehler korrigiert werden.
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Durch Bestimmen eines Anweisungswert von jeder Achse basierend auf den erhaltenen relativen Positionen Xci', Yci', Zci', die hinsichtlich der Neigungsfehlers korrigiert sind, kann jede Zielkugel Pi gemessen werden. Zusätzlich können Bewegungsfehler von jeder Achse durch Vergleichen des Anweisungswert und des Messwerts gemessen werden.
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6 stellt einen Zustand dar, in dem der Kalibrier-Master 12 unter Verwendung der Vorrichtung 20 in der Y-Achsenrichtung installiert ist. Gleich der Installation in der X-Achsenrichtung werden die zwei Stangenmaterialien 23, 23 in zwei in der Platte 21 vorgesehene Löcher 22, 22 eingeführt. Die Löcher 22, 22 die hier verwendet werden, sind in einer Richtung senkrecht zu den Seitenflächen 21a der Platte 21 ausgerichtet.
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Als nächstes kann die Platte 21 durch Einsetzen der eingeführten Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4 so positioniert werden, dass die Seitenflächen 21a senkrecht zu der Nut 4 werden. Dementsprechend kann durch ein Drücken der Längsseitenfläche des Kalibrier-Masters 12 gegen irgendeine von den Seitenflächen 21a der positionierten Platte 21 der Kalibrier-Master 12 in der Y-Achsenrichtung installiert werden.
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In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel (hier, 90°), der durch die erste gerade Linie L1, die die zwei Löcher 22, 22 verbindet, und die Seitenflächen 21a der Platte 21 gebildet wird, gleich einem Winkel (hier, 90°), der durch die gerade Linie L, in der sich die Nut 4 des Tischs 3 erstreckt, und die Y-Achse-Richtung als die vorbestimmte Richtung gebildet wird.
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Dementsprechend werden, wenn die in die in Richtung der ersten geraden Linie L1 ausgerichteten Löcher 22, 22 eingeführten Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4 eingesetzt werden, die Seitenflächen 21a senkrecht zu den Stangenmaterialien 23, 23 parallel zu der Y-Achsenrichtung. Daher wird der gegen die Seitenfläche 21a gedrückte Kalibrier-Master 12 auch in der Y-Achsenrichtung installiert.
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Gleich der Installation in der X-Achsenrichtung können die Bewegungsfehler durch Messen des installierten Kalibrier-Masters 12 nach einem Korrigieren der Positionen der Zielkugeln nur für die Neigungsfehlers der gemessen werden.
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7 stellt einen Zustand dar, in dem der Kalibrier-Master 12 unter Verwendung der Vorrichtung 20 in der Richtung von 45° bezüglich der X-Achse installiert ist. Zuerst werden die zwei Stangenmaterialien 23, 23 in zwei in der Platte 21 vorgesehene Löcher 22, 22 eingeführt. Die Löcher 22, 22, die zu diesem Zeitpunkt genutzt werden, sind in einer Richtung von 45°, das heißt, einer diagonalen Richtung bezüglich der Seitenflächen 21a der Platte 21 ausgerichtet.
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Als nächstes kann, durch Einsetzen der eingeführten Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4, die Platte 21 so positioniert werden, dass die Seitenflächen 21a in eine Richtung von 45° bezüglich der Nut 4 kommen. Dementsprechend kann, durch Drücken der Längsseitenfläche des Kalibrier-Masters 12 gegen irgendeine von den Seitenflächen 21a der positionierten Platte 21, der Kalibrier-Master 12 in der Richtung von 45° bezüglich der X-Achse installiert werden.
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In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel (hier, 45°), der durch die erste gerade Linie L1, die die zwei Löcher 22, 22 verbindet, und die Seitenflächen 21a der Platte 21 gebildet wird, gleich einem Winkel (hier, 45°), der durch die gerade Linie L in Richtung der Nut 4 des Tischs 3 und die Richtung von 45° bezüglich der X-Achse als die vorbestimmten Richtung gebildet wird.
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Dementsprechend werden, wenn die in die Löcher 22, 22, die in die Richtung der ersten geraden Linie L1 ausgerichtet sind, eingeführten Stangenmaterialien 23, 23 in die Nut 4 eingesetzt werden, die Seitenflächen 21a parallel zu der Richtung von 45° bezüglich der X-Achse. Daher wird der gegen die Seitenfläche 21a gedrückte Kalibrier-Master 12 auch in der Richtung von 45° bezüglich der X-Achse installiert.
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Gleich der Installation in der X-Achsenrichtung können die Bewegungsfehler durch Messen des installierten Kalibrier-Masters 12 nach einem Korrigieren der Positionen der Zielkugeln nur für die Neigungsfehlers gemessen werden.
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Die Vorrichtung 20 der Ausführungsform 1 enthält die Platte 21, in der eine Mehrzahl von Löchern 22 vorgesehen ist, und eine Mehrzahl von Stangenmaterialien 23, die in die Löcher 22 einführbar sind. Durch Einsetzen der Mehrzahl von individuell in irgendeines der gegebenen mehreren Löcher 22 eingeführten Stangenmaterialien 23 in irgendeine gegebene Nut 4, wird irgendeine gegebene Seitenfläche 21a der Platte 21 parallel zu einer vorbestimmten Richtung auf dem Tisch 3.
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Zusätzlich enthält die Prozedur des Verfahrens zum Messen des Kalibrier-Masters 12 der obigen Ausführungsform 1 ein Positionieren der Vorrichtung 20 auf dem Tisch 3 so, dass irgend eine gegebene Seitenfläche 21a der Platte 21 in einer vorbestimmten Richtung ist, ein Installieren des Kalibrier-Masters 12 in der vorbestimmten Richtung durch ein direktes in-Kontakt-bringen des Kalibrier-Masters 12 mit der Seitenfläche 21a der Platte 21 und ein Messen des Kalibrier-Masters 12 unter Verwendung des Tastkopfs 11.
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Mit der Konfiguration kann der Kalibrier-Master 12, der für ein Messen der Bewegungsfehler einer Werkzeugmaschine verwendet wird, einfach in einer vorbestimmten Richtung auf dem Tisch 3 installiert werden. Darüber hinaus ist, da es nicht notwendig ist, eine Komponente an den Kalibrier-Master 12 zu montieren, die Vorrichtung 20 konfiguriert, leicht und kostengünstig zu sein, und kann für serienmäßige Kalibrier-Master verwendet werden.
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Ausführungsform 2 der Erfindung wird beschrieben.
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Während der Kalibrier-Master 12 durch ein Bringen des Kalibrier-Masters 12 in direkten Kontakt mit der Vorrichtung 20 der obigen Ausführungsform 1 installiert wird, kann der Kalibrier-Master 12 durch die Vorrichtung 20 unter Verwendung einer anderen Vorrichtung indirekt installiert werden. Das Folgende beschreibt die Ausführungsform. Identische Bezugszeichen sind an Komponenten angebracht, die identisch zu diesen von Ausführungsform 1 sind, und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
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Wie in 8 dargestellt, besteht die Vorrichtung 20 aus der Platte 21, in der die vier Löcher 22, 22 ... vorgesehen sind, und den drei Stangenmaterialien 23, 23 .... In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel, der durch eine gerade Linie, die zwei Löcher 22, 22, die Referenzen werden, verbindet, und eine gerade Linie, die eines der Löcher 22 als Referenzen und ein anderes Loch 22, oder eine gerade Linie, die die zwei anderen Löcher 22, 22 verbindet, gebildet wird, entweder 0°, 45° oder 90°. Jedes der Stangenmaterialien 23 kann in jedes der Löcher 22 eingeführt werden.
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9 stellt einen Zustand dar, in dem der Kalibrier-Master 12 über eine Hilfsvorrichtung 13 als die andere Vorrichtung in der Y-Achsenrichtung installiert ist. Zuerst wird veranlasst, dass zwei Stangenmaterialien 23, 23 (zur Unterscheidung als „23A“ bezeichnet) durch zwei Löcher 22, 22 (zur Unterscheidung als „22A“ bezeichnet), die parallel zu den Seitenflächen 21a der Platte 21 ausgerichtet sind, durchgehen. Als nächstes werden die zum Durchgehen veranlassten Stangenmaterialien 23A, 23A in die Nut 4 eingesetzt. Schließlich kann, durch Einführen des Stangenmaterials 23 (zur Unterscheidung als „23B“ bezeichnet) in das Loch 22 (zur Unterscheidung als „22B“ bezeichnet), das in einer Richtung von der oberen Seite senkrecht zu der Nut 4 ausgerichtet ist, und ein Drücken der Hilfsvorrichtung 13 gegen die zwei in der senkrechten Richtung ausgerichteten Stangenmaterialien 23A, 23B, der parallel zu der Hilfsvorrichtung 13 befestigte Kalibrier-Master 12 in der Richtung senkrecht zu der Nut 4 installiert werden.
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Die Hilfsvorrichtung 13 hat eine Streifenplattenform, die einen unteren stufenförmigen Abschnitt 13a und einen oberen stufenförmigen Abschnitt 13b hat. Der untere stufenförmige Abschnitt 13a hat eine größere Dicke als die Platte 21. Der obere stufenförmige Abschnitt 13b hat eine größere Breite als der untere stufenförmige Abschnitt 13a. Der Kalibrier-Master 12 kann auf der oberen Fläche des oberen stufenförmigen Abschnitts 13b parallel zu der Hilfsvorrichtung 13 positioniert werden. Das Positionieren kann durch Bilden einer Nut, zu der der Kalibrier-Master 12 passt, auf der oberen Fläche des oberen gestuften Abschnitts 13b in einer Längsrichtung vereinfacht werden.
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Durch ein Bringen einer Seitenfläche in der Längsrichtung des oberen stufenförmigen Abschnitts 13b, auf dem der Kalibrier-Master 12 folglich positioniert ist, in Kontakt mit den in der Y-Achsenrichtung ausgerichteten Stangenmaterialien 23A, 23B wird die Hilfsvorrichtung 13 in der Y-Achsenrichtung befestigt. Dementsprechend ist der Kalibrier-Master 12 auch in der Y-Achsenrichtung auf der Hilfsvorrichtung 13 installiert.
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In der Vorrichtung 20 ist ein Winkel (hier, 90°), der durch die erste gerade Linie L1, die die zwei Löcher 22A, 22A verbindet, und eine zweite gerade Linie L2, die die zwei Löcher 22A, 22B, von denen eines unterschiedlich von den zwei Löchern 22A, 22A ist, verbindet, gebildet ist, gleich einem Winkel (hier, 90°), der durch die gerade Linie L in der Richtung der Nut 4 des Tischs 3 und der Y-Achsenrichtung gebildet ist.
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Dementsprechend werden, wenn die Stangenmaterialien 23A, 23A, die in die in der Richtung der ersten geraden Linie L1 ausgerichteten Löcher 22A, 22A eingeführt sind, in die Nut 4 eingesetzt werden, die Stangenmaterialien 23A, 23B, die in der Richtung der zweiten geraden Linie L2 ausgerichtet sind, parallel zu der Y-Achsenrichtung. Daher wird die Hilfsvorrichtung 13, die gegen die in Richtung der zweiten geraden Linie L2 ausgerichteten Stangenmaterialien 23A, 22B gedrückt wird, auch in der Y-Achsenrichtung installiert.
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Nachfolgend können durch Messen der Positionen der Zielkugeln des installierten Kalibrier-Masters 12 mit dem Tastkopf 11 durch das Verfahren gleich dem von Ausführungsform 1 die Bewegungsfehler gemessen werden.
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Die Vorrichtung 20 der obigen Ausführungsform 2 enthält auch die Platte 21, in der eine Mehrzahl von Löchern 22A, 22B vorgesehen ist, und eine Mehrzahl von Stangenmaterialien 23A, 23B, die in die Löcher 22 einführbar sind. Durch Einsetzen der Mehrzahl von Stangenmaterialien 23A, 23A, die individuell in irgendeines der gegebenen Mehrzahl von Löchern 22A, 22A eingeführt sind, in irgendeine gegebene Nut 4, ist die zweite gerade Linie L2, die die Stangenmaterialien 23A, 23B verbindet, parallel zu einer vorbestimmten Richtung auf den Tisch 3.
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Zusätzlich enthält die Prozedur des Verfahrens zum Messen des Kalibrier-Masters 12 der obigen Ausführungsform 2 ein Positionieren der Vorrichtung 20 auf dem Tisch 3 so, dass die die Stangenmaterialien 23A, 23B verbindende zweite gerade Linie L2 in einer vorbestimmten Richtung ist, ein Installieren des Kalibrier-Masters 12 in der vorbestimmten Richtung durch Bringen des Kalibrier-Masters 12 in indirekten Kontakt über die Hilfsvorrichtung 13 mit den Stangenmaterialien 23A, 23B, und ein Messen des Kalibrier-Masters 12 unter Verwendung des Tastkopfs 11.
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Mit der Konfiguration kann der zum Messen der Bewegungsfehler der Werkzeugmaschine verwendete Kalibrier-Master 12 einfach in einer vorbestimmten Richtung auf dem Tisch 3 installiert werden. Darüber hinaus ist, da es nicht notwendig ist, eine Komponente an den Kalibrier-Master 12 zu montieren, die Vorrichtung 20 konfiguriert, leicht und kostengünstig zu sein, und kann für serienmäßige Kalibrier-Master verwendet werden.
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Die Hilfsvorrichtung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und kann beispielsweise mit einer Seitenfläche der Platte und nicht mit den Stangenmaterialien in Kontakt gebracht werden. Eine Kopplungsstruktur mit der Vorrichtung kann in geeigneter Weise geändert werden.
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Das Folgende beschreibt Modifikationsbeispiele der jeweiligen Ausführungsformen im Allgemeinen.
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Die Stangenmaterialien der Vorrichtung werden in die auf dem Tisch vorgesehene Nut eingeführt. Jedoch kann, wenn, anstatt der Nut, eine Mehrzahl von Gewindelöchern in dem Tisch gebildet ist, die Vorrichtung durch Einführen oder Einschrauben der Stangenmaterialien in die Gewindelöcher positioniert werden. Durch ein dementsprechendes Verwenden der Gewindelöcher kann der Kalibrier-Master selbst ohne der Nut in dem Tisch in einer vorbestimmten Richtung installiert werden und gemessen werden.
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Die Anzahl und Positionen der in der Platte vorgesehenen Löcher, die Sacklöcher und Gewindelöcher enthalten, sind nicht auf die obigen jeweiligen Ausführungsformen beschränkt und können in geeigneter Weise geändert werden. Die Form der Löcher ist nicht auf eine kreisrunde Form beschränkt und andere Formen, wie etwa quadratische oder vieleckige Formen, können eingesetzt werden. Die Form der Stangenmaterialien kann entsprechend der Form der Löcher in geeigneter Weise geändert werden.
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Der Aufbau des Kalibrier-Masters selbst ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Es ist unnötig zu sagen, dass die Anzahl der Zielkugeln erhöht oder verringert werden kann und die Positionen der Zielkugeln geändert werden können, und ein Kalibrier-Master, der einen zu messenden Abschnitt hat, der ein anderer als die Zielkugeln ist, kann eingesetzt werden. Anders als der Tastkopf können ein Abstandssensor oder dergleichen als ein Sensor eingesetzt werden.
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Es wird explizit festgestellt, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale dazu gedacht sind, separat und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck eines Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen, offenbart zu sein. Es wird explizit festgestellt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder mögliche Zwischeneinheit zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck eines Einschränkens der beanspruchten Erfindung, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen, offenbart sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 6960893 B [0005, 0007]