JP2007276049A - Method for manufacturing array-shaped metal mold and scan processing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アレイ形状金型の製造方法、走査加工装置に関し、たとえば、球面、軸対称非球面、非軸対称非球面(自由曲面)等の形状に関わらず、高精度のエレメントを配したアレイ形状素子を成型するためのアレイ形状金型の加工技術に関する。 The present invention relates to an array-shaped mold manufacturing method and a scanning processing apparatus. For example, an array in which high-precision elements are arranged regardless of the shape of a spherical surface, an axially symmetric aspheric surface, a non-axisymmetric aspherical surface (free-form surface), or the like. The present invention relates to a technique for processing an array-shaped mold for molding a shape element.
近年均一な照明を得るために使用されるフライアイ素子等、さまざまな分野でレンズアレイ素子が使用されている。
このようなレンズアレイ素子を成形するためのアレイ形状金型の製作技術としては、従来、特許文献1に開示された技術が知られている。
In recent years, lens array elements are used in various fields such as fly-eye elements used for obtaining uniform illumination.
As a technique for manufacturing an array-shaped mold for molding such a lens array element, a technique disclosed in Patent Document 1 has been conventionally known.
すなわち、回転主軸に、レール状の位置決め治具を配置し、この位置決め治具の間に加工物を挟持する。加工物には、予め、アレイ加工位置を検出するための位置決め溝が複数のアレイ要素の形成予定位置に対応して形成されている。 That is, a rail-shaped positioning jig is disposed on the rotating main shaft, and a workpiece is sandwiched between the positioning jigs. In the workpiece, positioning grooves for detecting the array processing position are formed in advance corresponding to the positions where the plurality of array elements are to be formed.
そして、この位置決め溝を溝位置検出器で検出して、形成予定のアレイ要素の中心が回転主軸の中心と一致するように逐次位置調整を行い、回転主軸を回転させて球面もしくは軸対称非球面形状の加工を行う。 Then, this positioning groove is detected by a groove position detector, and the position is sequentially adjusted so that the center of the array element to be formed coincides with the center of the rotation main shaft, and the rotation main shaft is rotated to obtain a spherical surface or an axisymmetric aspheric surface. Process the shape.
しかし、特許文献1の従来技術では、あらかじめ各エレメントの加工位置を割り出すための位置決め溝を加工する必要がある。つまり、位置決め溝を加工するときの加工位置決め誤差が位置決め溝に存在することになる。従って、従来技術の加工法によって、位置決め溝からの加工位置誤差が±1μmであったとしても、累積誤差は±1μm以上となることが懸念される。 However, in the prior art of Patent Document 1, it is necessary to machine a positioning groove for determining the machining position of each element in advance. That is, a machining positioning error when machining the positioning groove exists in the positioning groove. Therefore, even if the processing position error from the positioning groove is ± 1 μm by the conventional processing method, there is a concern that the accumulated error becomes ± 1 μm or more.
また、特許文献1に開示された加工法では、回転主軸の固定された加工物に工具を押圧して加工を行うため、個々のアレイ要素の形状としては球面もしくは軸対称非球面しか加工することが出来ない。 Further, in the processing method disclosed in Patent Document 1, since processing is performed by pressing a tool against a workpiece on which the rotation main shaft is fixed, only a spherical surface or an axisymmetric aspheric surface is processed as the shape of each array element. I can't.
更に、回転主軸上にアンバランスに加工物及び位置決め治具が設置されているため、回転主軸が回転した場合、振れが発生する要因となりうる。これは加工物を高精度に加工する上で大変不利となる。 Furthermore, since the workpiece and the positioning jig are installed on the rotating spindle in an unbalanced manner, when the rotating spindle rotates, it can be a cause of vibration. This is very disadvantageous when processing a workpiece with high accuracy.
以上から明らかな様に、従来技術では各アレイ要素のピッチ問誤差及び形状について高精度に加工するには限界がある、という技術的課題がある。
更に、個々のアレイ要素の形状として球面または軸対称非球面以外の加工が出来ず、多様な形状のアレイ要素を加工できない、という技術的課題もある。
Furthermore, there is a technical problem that array elements other than spherical surfaces or axisymmetric aspheric surfaces cannot be processed as individual array element shapes, and array elements having various shapes cannot be processed.
本発明の目的は、アレイ形状金型の個々のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にし、高精度でアレイ要素を加工することにある。
本発明の他の目的は、アレイ形状金型の個々のアレイ要素の加工形状に制約を生じることなく、多様な形状のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にして高精度でアレイ要素を加工することにある。
An object of the present invention is to process array elements with high accuracy by minimizing pitch errors and shape errors of individual array elements of an array-shaped mold.
Another object of the present invention is to process array elements with high accuracy by minimizing pitch errors and shape errors of array elements of various shapes, without restricting the processing shape of individual array elements of the array shape mold. There is to do.
本発明の他の目的は、アレイ形状金型によって成形されるアレイ素子の成形時の誤差を補正して、高精度なアレイ素子を得ることにある。 Another object of the present invention is to obtain a highly accurate array element by correcting an error in forming an array element formed by an array-shaped mold.
本発明の第1の観点は、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、
金型素材としての前記ワークに対して形成されるべき複数のアレイ要素の一つを形成する第1ステップと、
前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第2ステップと、
前記相対位置誤差および前記形状誤差が打ち消されるように、全ての前記アレイ要素の加工を行う第3ステップと、
を含むアレイ形状金型の製造方法を提供する。
A first aspect of the present invention is a method of manufacturing an array-shaped mold using a scanning type processing apparatus that performs processing by moving a processing tool and a workpiece relative to each other.
A first step of forming one of a plurality of array elements to be formed for the workpiece as a mold material;
A second step of measuring a relative position error of the array element with respect to the workpiece and a shape error indicating a deviation from an ideal shape of the array element;
A third step of processing all the array elements such that the relative position error and the shape error are cancelled;
The manufacturing method of the array shape metal mold | die containing is provided.
本発明の第2の観点は、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、
金型素材としての前記ワークに対して複数のアレイ要素を形成してアレイ形状金型を製作する第1ステップと、
前記アレイ形状金型を用いてアレイ形状素子を成形する第2ステップと、
前記アレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第3ステップと、
前記形状誤差が打ち消されるように、前記アレイ形状金型の前記アレイ要素の補正加工を行う第4ステップと、
を含むアレイ形状金型の製造方法を提供する。
A second aspect of the present invention is a method for manufacturing an array-shaped mold using a scanning type processing apparatus that performs processing by relatively moving a processing tool and a workpiece,
A first step of producing an array-shaped mold by forming a plurality of array elements for the workpiece as a mold material;
A second step of forming an array-shaped element using the array-shaped mold;
A third step of measuring a shape error indicating a deviation from an ideal shape of the array-shaped element;
A fourth step of performing correction processing of the array element of the array-shaped mold so that the shape error is canceled;
The manufacturing method of the array shape metal mold | die containing is provided.
本発明の第3の観点は、同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、前記理想形状と加工後の前記ワークの計測結果との誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、
を含む走査加工装置を提供する。
A third aspect of the present invention is a scanning processing apparatus that performs processing by controlling a linear motion shaft and a rotational shaft of two or more axes at the same time and relatively moving a processing tool and a workpiece,
Numerical control means for numerically controlling the locus of the machining tool;
Holding means for holding the workpiece to be an array-shaped mold;
A machining tool for machining a plurality of array elements on the workpiece held by the holding means;
A trajectory of the machining tool is calculated from the ideal shape of the array element and the shape of the machining tool, and a corrected machining amount is calculated from an error amount between the ideal shape and a measurement result of the workpiece after machining. Computing means for recalculating the trajectory;
Is provided.
本発明の第4の観点は、同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、加工後の前記アレイ形状金型によって成形されたアレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、
を含む走査加工装置を提供する。
A fourth aspect of the present invention is a scanning processing apparatus that performs processing by controlling a linear motion axis and a rotational axis of two or more axes simultaneously to relatively move a processing tool and a workpiece,
Numerical control means for numerically controlling the locus of the machining tool;
Holding means for holding the workpiece to be an array-shaped mold;
A machining tool for machining a plurality of array elements on the workpiece held by the holding means;
The locus of the machining tool is calculated from the ideal shape of the array element and the shape of the machining tool, and corrected from an error amount indicating deviation from the ideal shape of the array shape element formed by the array shape mold after machining. A calculation means for calculating a machining amount and recalculating the locus of the machining tool;
Is provided.
本発明によれば、アレイ形状金型の個々のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にし、高精度でアレイ要素を加工することができる。
また、アレイ形状金型の個々のアレイ要素の加工形状に制約を生じることなく、多様な形状のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にして高精度でアレイ要素を加工することができる。
According to the present invention, an array element can be processed with high accuracy by minimizing a pitch error and a shape error of each array element of the array-shaped mold.
In addition, the array elements can be processed with high accuracy while minimizing the pitch error and the shape error of the array elements having various shapes without restricting the processing shapes of the individual array elements of the array shape mold.
また、アレイ形状金型によって成形されるアレイ素子の成形時の誤差を補正して、高精度なアレイ素子を得ることができる。 In addition, it is possible to obtain a highly accurate array element by correcting an error in forming an array element formed by the array-shaped mold.
上記した本発明の観点は、一例として以下のように作用する。
工程S11: 演算装置にアレイ要素形状と工具形状を入力し、工具軌跡を算出する。
工程S12: ワーク保持手段にワークを取り付け、アレイ形状金型の中心に位置するアレイ要素を加工工具を工程S11にて算出した工具軌跡に沿って相対移動させることによって走査加工する。
The above-described aspect of the present invention operates as follows as an example.
Step S11: The array element shape and the tool shape are input to the arithmetic unit, and the tool trajectory is calculated.
Step S12: A workpiece is attached to the workpiece holding means, and the array element located at the center of the array-shaped mold is scanned by moving the machining tool relative to the tool trajectory calculated in step S11.
工程S13: ワークの外周に対するアレイ要素中心座標の計測と、アレイ要素の形状計測を行う。
工程S14: 工程S13での計測結果である偏芯誤差は、ワーク加工原点を移動させることによって補正し、形状誤差は、誤差量を演算装置に入力し、工具軌跡を再算出することにより補正する。
Step S13: The array element center coordinates with respect to the outer periphery of the workpiece and the array element shape are measured.
Step S14: The eccentricity error, which is the measurement result in step S13, is corrected by moving the workpiece machining origin, and the shape error is corrected by inputting the error amount to the arithmetic unit and recalculating the tool path. .
工程S15: 工程S14で設定したワーク加工原点を使用し、工程S14にて再算出した工具軌跡を使用してアレイ形状金型の全てのアレイ要素を走査加工する。
この本発明の観点によれば、複数のアレイ要素の一つの加工で計測された相対位置誤差および形状誤差を打ち消すように他の全てのアレイ要素の加工を行うので、たとえば、アレイ形状金型の各アレイ要素のピッチ誤差は加工機の位置決め精度に依存するが、位置決め精度が0.1μm以下の加工機を使用することにより、各アレイ要素のピッチ誤差は、0.1μm以下に抑制することができる。
Step S15: Using the workpiece machining origin set in step S14, all the array elements of the array mold are scanned using the tool trajectory recalculated in step S14.
According to this aspect of the present invention, all the other array elements are processed so as to cancel the relative position error and the shape error measured in one processing of the plurality of array elements. Although the pitch error of each array element depends on the positioning accuracy of the processing machine, the pitch error of each array element can be suppressed to 0.1 μm or less by using a processing machine having a positioning accuracy of 0.1 μm or less. it can.
また、各アレイ要素の加工は走査加工で行われるため、ワークの回転に伴うブレ等の誤差要因を生じることなく、球面、軸対称非球面、軸非対称非球面など、多様なアレイ要素の形状の加工を、ピッチ誤差の発生を抑制しつつ高精度に実現できる。 Since each array element is processed by scanning, various array element shapes such as a spherical surface, an axially symmetric aspherical surface, and an axially asymmetrical aspherical surface are generated without causing error factors such as blurring due to the rotation of the workpiece. Machining can be realized with high accuracy while suppressing the occurrence of pitch errors.
また、本発明の他の観点は、一例として以下のように作用する。
工程S21: アレイ形状金型を用いてアレイ形状を成型した素子を各アレイ要素の中心位置誤差と高さ誤差及び形状誤差の計測を行う。
Moreover, the other viewpoint of this invention acts as follows as an example.
Step S21: Measurement of the center position error, the height error, and the shape error of each array element is performed on the element in which the array shape is molded using the array shape mold.
工程S22: 工程S21にて計測した結果である各アレイ要素の中心位置の誤差は成型時の成型素材の収縮により発生し、成型素材や成型条件により異なる値であるが、成型素材や成型条件を同一にすると再現される値である。工程S21にて計測した各アレイ要素の高さの誤差は、成型時に発生するアレイ形状素子のそりである。このそりの発生要因の一つは、表面と背面の形状が異なる場合に質量が多い面の方が収縮が大きくなるために発生する。例えば、表面がアレイ形状、背面が平面の場合アレイ形状の中心位置が最も高くなる凸形状にそりが発生することになる。ピッチ誤差と同様に成型素材や成型条件及び形状により異なる値であるが、成型素材や成型条件及び形状を同一にすると再現される値である。工程S21にて計測した各アレイ要素の形状誤差は、特に樹脂成型を行う場合ゲートの形状等の影響により、形状が変形する場合がある。この形状の誤差も、他の誤差と同様に成型素材や成型条件を同一にすると再現される値である。 Step S22: The error of the center position of each array element, which is the result of measurement in step S21, is caused by the shrinkage of the molding material at the time of molding, and varies depending on the molding material and molding conditions. It is a value that is reproduced if they are the same. The error in the height of each array element measured in step S21 is a warpage of the array-shaped element that occurs during molding. One of the causes of this warp is that when the shapes of the front surface and the back surface are different, the surface having a larger mass is more contracted. For example, when the surface is an array shape and the back surface is a plane, warpage occurs in a convex shape having the highest center position of the array shape. Similar to the pitch error, the value varies depending on the molding material, molding conditions, and shape, but is reproduced when the molding material, molding conditions, and shape are the same. The shape error of each array element measured in step S21 may be deformed due to the influence of the gate shape and the like, particularly when resin molding is performed. This shape error is also a value that is reproduced if the molding material and molding conditions are the same as other errors.
工程S23: 成型時に発生した誤差量、つまりピッチ間誤差、そり、形状誤差を補正するアレイ形状金型を再度加工する。ピッチ間誤差は、ピッチに収縮量を加えた値として補正を行う。そりは各アレイ要素の切込み量を変更し、そり形状と反対形状にすることにより補正を行う。形状誤差は誤差量を演算装置に入力し工具軌跡を再算出することにより補正する。 Step S23: An array shape mold for correcting an error amount generated during molding, that is, an error between pitches, a warp, and a shape error is processed again. The inter-pitch error is corrected as a value obtained by adding a contraction amount to the pitch. The warp is corrected by changing the cut amount of each array element so as to have a shape opposite to the warp shape. The shape error is corrected by inputting the error amount to the arithmetic unit and recalculating the tool trajectory.
工程S24: 工程S23の補正を行い、工具を走査させて加工を行う。
この本発明の他の観点によれば、成型時に発生するアレイ形状金型や成形されるアレイ形状素子等の変形を補正したアレイ形状金型を容易に作成することが出来、高精度なアレイ形状素子を得ることができる。
Step S24: The correction in step S23 is performed, and the tool is scanned to perform processing.
According to another aspect of the present invention, it is possible to easily create an array-shaped mold in which deformation of an array-shaped mold generated during molding or an array-shaped element to be molded is corrected, and a highly accurate array shape An element can be obtained.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態であるアレイ形状金型の製造方法を実施する走査加工装置の構成の一例を示す概念図であり、図2は、その内部構成の一例を示す側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a scanning processing apparatus for implementing an array-shaped mold manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing an example of its internal configuration. It is.
本実施の形態1の走査加工装置100は、加工機構部110、数値制御手段としての数値制御装置120、機上計測装置140および演算手段としての演算装置130を含んでいる。 The scanning processing apparatus 100 according to the first embodiment includes a processing mechanism unit 110, a numerical control device 120 as numerical control means, an on-machine measuring device 140, and an arithmetic device 130 as arithmetic means.
加工機構部110には、加工テーブル111と、スピンドル112および加工工具113と、機上計測装置140が設けられている。
加工テーブル111には、ヤトイベース160および保持手段としての取り付け台座150を介して、アレイ形状金型210となる金型素材としてのワーク200が固定されている。
The machining mechanism 110 is provided with a machining table 111, a spindle 112, a machining tool 113, and an on-machine measuring device 140.
A workpiece 200 as a mold material to be an array-shaped mold 210 is fixed to the processing table 111 via a Yatoi base 160 and a mounting base 150 as a holding means.
加工機構部110は、XYZの移動軸を備え軸移動は数値制御装置120で制御される
。ワーク200はZ軸端面(加工テーブル111)に固定される。XY軸上にスピンドル
112が固定され、スピンドル112に先端が球状の加工工具113が取り付けられており、スピンドル112の回転により、加工工具113を回転させることが出来る。
The machining mechanism unit 110 includes XYZ movement axes, and the axis movement is controlled by the numerical controller 120. The workpiece 200 is fixed to the Z-axis end surface (processing table 111). A spindle 112 is fixed on the XY axis, and a machining tool 113 having a spherical tip is attached to the spindle 112, and the machining tool 113 can be rotated by the rotation of the spindle 112.
そして、加工テーブル111のZ軸方向の変位と、スピンドル112に支持された加工工具113のXY軸方向の走査変位とを組み合わせることで、ワーク200に任意形状の複数のアレイ要素211を形成して、アレイ形状金型210を製作する。 Then, by combining the displacement in the Z-axis direction of the machining table 111 and the scanning displacement in the XY-axis direction of the machining tool 113 supported by the spindle 112, a plurality of array elements 211 having an arbitrary shape are formed on the workpiece 200. Then, an array-shaped mold 210 is manufactured.
図3Aは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す平面図である。
図3Bは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a workpiece attachment state in the scanning processing apparatus 100 of the first embodiment.
FIG. 3B is a side view showing a workpiece attachment state in the scanning processing apparatus 100 of the first embodiment.
図3Cは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。
本実施の形態1の場合、ワーク200には、複数のアレイ要素211がハニカム状に所定のピッチpxおよびピッチpyで配置される。個々のアレイ要素211は、たとえば半径SRの欠球面を呈する。
FIG. 3C is a side view showing a workpiece attachment state in the scanning machining apparatus 100 of the first embodiment.
In the case of the first embodiment, a plurality of array elements 211 are arranged on the workpiece 200 in a honeycomb shape at a predetermined pitch px and pitch py. The individual array elements 211 have, for example, a spherical surface with a radius SR.
本実施の形態1の場合には、一例としてワーク200は鉛直方向に下向きに加工テーブル111に支持されている。
本実施の形態1の加工機構部110は直動軸スケールに0.3nm(ナノメートル)の分解能の物を使用した超精密加工機であり、位置決め精度は0.1μm以下の精度である。上記は一例であって、加工工具113とワーク200が相対的に同時2軸以上の制御が出来、かつ3軸の移動ができる構成であれば良く、また、加工工具113も回転工具のみではなく、固定バイトでも良い。
In the case of the first embodiment, as an example, the workpiece 200 is supported by the processing table 111 downward in the vertical direction.
The processing mechanism unit 110 according to the first embodiment is an ultra-precise processing machine that uses an object with a resolution of 0.3 nm (nanometer) on the linear axis scale, and the positioning accuracy is 0.1 μm or less. The above is merely an example, and any configuration may be used as long as the machining tool 113 and the workpiece 200 can relatively simultaneously control two or more axes and can move three axes. The machining tool 113 is not limited to a rotary tool. A fixed byte may be used.
演算装置130は、数値制御装置120から加工機構部110の前記XYZ軸の現在座
標値121を読み取ることと記録することが出来る。さらに、演算装置130は機上計測装置140の測定値142を読み取ることと記録することが出来る。
The arithmetic device 130 can read and record the current coordinate values 121 of the XYZ axes of the machining mechanism unit 110 from the numerical control device 120. Further, the arithmetic unit 130 can read and record the measurement value 142 of the on-machine measuring device 140.
また、演算装置130は入力された理想形状データ211aと加工工具形状データ113aから、理想形状データ211aを加工するための工具軌跡を算出すると共にNCプログラム131を作成し数値制御装置120へ転送することが出来る。また、加工したワーク200を機上計測装置140にて計測した測定値142を解析することによって、ワーク200の加工形状と理想形状データ211aの誤差を算出し、前記誤差を補正する工具軌跡を再演算しNCプログラム132を再作成することが出来る。 Further, the arithmetic unit 130 calculates a tool trajectory for machining the ideal shape data 211a from the input ideal shape data 211a and the machining tool shape data 113a, creates an NC program 131, and transfers it to the numerical controller 120. I can do it. Further, by analyzing the measured value 142 measured by the on-machine measuring device 140 for the machined workpiece 200, an error between the machined shape of the workpiece 200 and the ideal shape data 211a is calculated, and the tool locus for correcting the error is regenerated. The NC program 132 can be recreated by calculation.
数値制御装置120は、加工機構部110の各軸をNCプログラム131、NCプログラム132に従って制御することにより、ワーク200を加工工具113により任意形状に加工することが出来る。加工機構部110の構成も一例であり、機上計測装置140は機外に存在しても良い。 The numerical control device 120 can machine the workpiece 200 into an arbitrary shape by the machining tool 113 by controlling each axis of the machining mechanism unit 110 according to the NC program 131 and the NC program 132. The configuration of the processing mechanism unit 110 is also an example, and the on-machine measuring device 140 may exist outside the machine.
本実施の形態1の作用を説明する。図4は本実施の形態1におけるワーク200の取り付け状態の一例を示す平面図である。図5は図4における矢印A−Aの方向から見た側面図である。図6は本実施の形態1の作用の一例を示すフローチャートである。 The operation of the first embodiment will be described. FIG. 4 is a plan view showing an example of an attachment state of the workpiece 200 in the first embodiment. FIG. 5 is a side view seen from the direction of arrow AA in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the first embodiment.
図7は、本実施の形態1における加工工具の加工時の軌跡の一例を示す斜視図である。図8、図9、図10、図11は、本実施の形態1におけるアレイ要素211の計測方法の一例を示す概念図である。図12および図13は、本実施の形態1におけるアレイ要素211の形状計測結果の一例を示す線図である。 FIG. 7 is a perspective view showing an example of a locus during machining of the machining tool in the first embodiment. 8, 9, 10, and 11 are conceptual diagrams illustrating an example of a method for measuring the array element 211 in the first embodiment. 12 and 13 are diagrams showing an example of the shape measurement result of the array element 211 in the first embodiment.
本実施の形態1の作用を図6に従って説明する。
演算装置130に加工ワークのアレイ要素形状と工具形状を入力し、図7に示す工具軌跡データを演算し、NCプログラムを作成する。その後、NCプログラムを数値制御装置120へ転送する(ステップ301)。
The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
The array element shape and tool shape of the workpiece are input to the arithmetic device 130, the tool path data shown in FIG. 7 is calculated, and an NC program is created. Thereafter, the NC program is transferred to the numerical controller 120 (step 301).
ワーク200を取り付け台座150にボルト152にて固定する(ステップ302)。
図4に示すように、加工機構部110のZ軸端面(加工テーブル111)にはヤトイベース160が取り付けられている。ヤトイベース160は回転位置決めベース166と回転位置決めネジ167により、加工テーブル111に対してZ軸の回りの回転方向の位置決めができる。
The workpiece 200 is fixed to the mounting base 150 with bolts 152 (step 302).
As shown in FIG. 4, a Yatoi base 160 is attached to the Z-axis end surface (processing table 111) of the processing mechanism unit 110. The Yatoi base 160 can be positioned in the rotational direction around the Z axis with respect to the processing table 111 by the rotational positioning base 166 and the rotational positioning screw 167.
取り付け台座150を位置決めブロック162と位置決めピン161に接触する様にヤトイベース160に密着させ、固定クサビ164を固定ブロック163と取り付け台座150の間に図5に示す様に挟み込み、取り付け台座150のテーパ部151と固定クサビ164のテーパ部165が接するように、固定ボルト168を縮め付けることにより固定する。図5の矢印F1、矢印F2が示す様に、この固定方法では位置決めブロック162もしくは位置決めピン161に押し付ける水平方向(矢印F1)とヤトイベース160に押し付ける垂直方向(矢印F2)とに力が働くために、位置決めブロック162と位置決めピン161とヤトイベース160に密着される。 The mounting base 150 is brought into close contact with the Yatoi base 160 so as to contact the positioning block 162 and the positioning pin 161, and the fixing wedge 164 is sandwiched between the fixing block 163 and the mounting base 150 as shown in FIG. The fixing bolt 168 is contracted so as to be in contact with the taper portion 165 of the fixing wedge 164 and fixed. As indicated by the arrows F1 and F2 in FIG. 5, in this fixing method, force acts in the horizontal direction (arrow F1) pressed against the positioning block 162 or the positioning pin 161 and the vertical direction (arrow F2) pressed against the Yatoi base 160. The positioning block 162, the positioning pin 161, and the Yato base 160 are in close contact with each other.
位置決めピン161と取り付け台座150との接触部は線当たり(線接触)になるため、位置決めブロック162の密着面162aがワーク200の回転方向基準となる。ここで、固定クサビ164の材質を取り付け台座150と固定ブロック163の材質よりも柔らかい材料例えば真鍮等を使用した方が繰り返し取り付け精度が高くなる。また、固定クサビ164により取り付けであるため、固定ボルト168を縮め付け過ぎるとヤトイベース160を壊す恐れがあるので、トルクレンチによって、固定ボルト168の締め付けトルクを一定にする。固定したら、X軸基準面203がX軸と平行となる様に回転位置決め
ネジ167を使用してヤトイベース160を適宜回動させる。
Since the contact portion between the positioning pin 161 and the mounting base 150 is in line contact (line contact), the contact surface 162a of the positioning block 162 serves as a reference for the rotation direction of the workpiece 200. Here, when the material of the fixed wedge 164 is softer than the material of the mounting base 150 and the fixed block 163, for example, brass or the like, the repeated mounting accuracy becomes higher. In addition, since the fixing bolt 164 is attached, if the fixing bolt 168 is excessively contracted, the Yatoi base 160 may be broken. Therefore, the tightening torque of the fixing bolt 168 is made constant by a torque wrench. Once fixed, the Yatoi base 160 is appropriately rotated using the rotation positioning screw 167 so that the X-axis reference plane 203 is parallel to the X-axis.
また、スピンドル112に加工工具113を取り付ける。
ステップ301にて作成したNCプログラム131を使用して、ワーク200の中心の一つのアレイ要素211を加工する(ステップ303)。
Further, the machining tool 113 is attached to the spindle 112.
Using the NC program 131 created at step 301, one array element 211 at the center of the workpiece 200 is processed (step 303).
この中心に位置する一つのアレイ要素211の加工後、機上計測装置140を使用して、当該アレイ要素211の偏芯計測(ステップ304)及び形状計測(ステップ305)を行う。 After processing one array element 211 located at the center, the on-machine measuring device 140 is used to perform eccentricity measurement (step 304) and shape measurement (step 305) of the array element 211.
ここで、本実施の形態1では図8に示す様に、ワーク200の外周基準面201の中心点を偏芯原点G0とし、ワーク200の上面を基準平面202とする。
すなわち、図9に示す様に、機上計測装置140のスタイラス141を外周基準面201の複数箇所に接触させ、外周基準面201の中心点を空間上の原点G0とする。また、基準平面202にスタイラス141を接触させ、基準平面202を空間上の基準平面とする。基準軸は加工機構部110のX軸と同一となる。
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 8, the center point of the outer peripheral reference surface 201 of the workpiece 200 is set as the eccentric origin G0, and the upper surface of the workpiece 200 is set as the reference plane 202.
That is, as shown in FIG. 9, the stylus 141 of the on-machine measuring device 140 is brought into contact with a plurality of locations on the outer peripheral reference surface 201, and the center point of the outer peripheral reference surface 201 is set as the origin G0 in space. Further, the stylus 141 is brought into contact with the reference plane 202, and the reference plane 202 is set as a reference plane in space. The reference axis is the same as the X axis of the processing mechanism unit 110.
なお、図9では、ワーク200を鉛直下向きに取り付け台座150に固定した状態におけるアレイ要素211の中心座標Cと、基準平面202の関係を示している。
また、図10に示すように、スタイラス141をアレイ要素211の加工面に走査させ、計測結果を理想形状データ211aにフィッティングする。
FIG. 9 shows the relationship between the center coordinate C of the array element 211 and the reference plane 202 in a state where the workpiece 200 is fixed vertically to the mounting base 150.
Further, as shown in FIG. 10, the stylus 141 is scanned on the processing surface of the array element 211, and the measurement result is fitted to the ideal shape data 211a.
本実施の形態1の場合は、図11に例示されるように、アレイ要素211の加工形状として球形状を加工したとすると、球の中心座標C(x,y,z)を求めることができる。そして、前記球の中心座標の基準面上への投影座標が偏芯量Δc(Δx、Δy)となる。 In the case of the first embodiment, as illustrated in FIG. 11, if a spherical shape is processed as the processing shape of the array element 211, the center coordinates C (x, y, z) of the sphere can be obtained. . The projected coordinates of the center coordinates of the sphere onto the reference plane are the eccentricity Δc (Δx, Δy).
また、図12と図13の様に、スタイラス141にて中心のアレイ要素211の加工内面を走査計測した値と、理想形状データ211aとの乖離が、アレイ要素211の形状誤差Δsとなる。 Also, as shown in FIGS. 12 and 13, the deviation between the value measured by scanning the machining inner surface of the central array element 211 with the stylus 141 and the ideal shape data 211 a becomes the shape error Δs of the array element 211.
計測した偏芯量Δcが、偏心許容値内に収まるか否かを判定する(ステップ306)。
偏心許容値外である場合は、加工原点を偏芯量Δc分だけシフトさせて加工を行う(ステップ307)。
It is determined whether or not the measured eccentricity Δc falls within the allowable eccentricity value (step 306).
If it is outside the allowable eccentricity, the machining origin is shifted by the amount of eccentricity Δc (step 307).
計測した形状誤差Δsが形状誤差許容値に収まるか否かを判定する(ステップ308)。
形状誤差Δsが形状誤差許容値以上の場合は、誤差量をZ軸方向に反転させた形状を補正量として加工工具113の加工軌跡を再演算し、NCプログラム132を再作成し(ステップ309)、ステップ303に戻って、再作成したNCプログラム132により加工を行う。
It is determined whether or not the measured shape error Δs falls within the allowable shape error value (step 308).
If the shape error Δs is equal to or larger than the shape error allowable value, the machining locus of the machining tool 113 is recalculated using the shape obtained by inverting the error amount in the Z-axis direction as the correction amount, and the NC program 132 is recreated (step 309). Returning to step 303, machining is performed by the re-created NC program 132.
ステップ306およびステップ308の判定で、中心のアレイ要素211の偏芯量Δcおよび形状誤差Δsが許容値内になるまでステップ303からステップ309を繰り返す。 Steps 303 to 309 are repeated until the eccentricity Δc and the shape error Δs of the central array element 211 are within the allowable values in the determinations of step 306 and step 308.
中心のアレイ要素211の偏芯量Δcおよび形状誤差Δsが許容値内になったら、中心以外の全てのアレイ要素211を加工する(ステップ310)。
この実施の形態1によれば、たとえば、配列中心の一つのアレイ要素211の加工および誤差計測を反復して得られた偏芯量Δc、形状誤差Δsを補正した加工データ(NCプログラム132)によって他のアレイ要素211の加工を行うので、配列精度の累積誤差は発生せず、アレイ形状金型210を構成する複数のアレイ要素211のピッチpx、ピッチpyのピッチ誤差は加工機構部110の位置決め精度つまり0.1μm以下となる。
When the eccentric amount Δc and the shape error Δs of the center array element 211 are within the allowable values, all the array elements 211 other than the center are processed (step 310).
According to the first embodiment, for example, by machining data (NC program 132) obtained by correcting the eccentricity amount Δc and the shape error Δs obtained by repeating machining and error measurement of one array element 211 at the center of the array. Since the processing of the other array elements 211 is performed, there is no cumulative error of the array accuracy, and the pitch px of the plurality of array elements 211 constituting the array mold 210 and the pitch error of the pitch py are determined by the positioning of the processing mechanism unit 110. Accuracy, that is, 0.1 μm or less.
また、すべてのアレイ要素211において形状誤差Δsは、許容値以内に納められる。
また、個々のアレイ要素211の加工は、加工工具113にて走査加工を行っているため、球面を加工した場合でも、形状誤差にアス等の非対称成分があったとしても、容易に補正加工を行うことができる。
Further, in all the array elements 211, the shape error Δs is within an allowable value.
Further, since the processing of the individual array elements 211 is performed by scanning with the processing tool 113, even when the spherical surface is processed, even if there is an asymmetry component such as asphalt in the shape error, the correction processing can be easily performed. It can be carried out.
この結果、複数のアレイ要素211の形状および配列ピッチが高精度なアレイ形状金型210を得ることが出来る。
(実施の形態2)
この実施の形態2では、アレイ形状金型210によって実際に成形されたアレイ形状素子220の計測結果をアレイ形状金型210のアレイ要素211に加工に反映させる例について説明する。
As a result, it is possible to obtain an array-shaped mold 210 having a highly accurate shape and arrangement pitch of the plurality of array elements 211.
(Embodiment 2)
In the second embodiment, an example will be described in which the measurement result of the array-shaped element 220 actually formed by the array-shaped mold 210 is reflected in processing on the array element 211 of the array-shaped mold 210.
加工に用いられる走査加工装置100の構成は実施の形態1の場合と同様であるので、説明は割愛する。
本実施の形態2の作用を図14と図15によって説明する。
Since the configuration of the scanning processing apparatus 100 used for processing is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
図14は本実施の形態2の加工方法の一例を示すフローチャートである。図15は、アレイ形状金型210によって成型されたアレイ形状素子の一例を示す断面図である。
補正がかけられていないアレイ形状金型210によって、ガラスモールド成型もしくは樹脂モールド成型を行ってアレイ形状素子220を作成した場合、ガラスモールド成型ではガラスの粗密の分布等によってそり等の変形Δwが生じる。これは、シミュレーションなどによってある程度の回避ができるが、完全に回避しきることが出来ない。また、樹脂モールド成型の場合には、ゲート等の冷却の不均等によって、変形が生じる場合が発生する。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of the processing method according to the second embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of an array-shaped element molded by the array-shaped mold 210.
When the array-shaped element 220 is formed by performing glass molding or resin molding using the array-shaped mold 210 that has not been corrected, the glass mold molding causes deformation Δw such as warpage due to the distribution of the density of the glass. . This can be avoided to some extent by simulation or the like, but cannot be completely avoided. In the case of resin molding, deformation may occur due to uneven cooling of the gate or the like.
そこで、本実施の形態2では、たとえば、上述の実施の形態1のような方法でアレイ形状金型210を製作した後(ステップ401)、当該アレイ形状金型210を用いてアレイ形状素子220の試し成形を行う(ステップ402)。 Therefore, in the second embodiment, for example, after the array-shaped mold 210 is manufactured by the method as described in the first embodiment (step 401), the array-shaped element 210 is used to manufacture the array-shaped element 220. Trial molding is performed (step 402).
このアレイ形状素子220は、アレイ形状金型210の複数のアレイ要素211の形状に対応した複数のアレイ要素221を備えている。
こうして成型されたアレイ形状素子220を図示しない機外計測装置により、全体の形状計測を行う(ステップ403)。この形状計測では、アレイ要素211の理想形状との実測形状の違いを全体誤差量として記録する。また、個々のアレイ要素221の形状計測を行い、理想形状との形状の違いを要素形状誤差量として記録する。更に、個々のアレイ要素221の基準点からの偏芯量を計測し、理想値との違いを素子偏芯量として、記録する。
The array-shaped element 220 includes a plurality of array elements 221 corresponding to the shapes of the plurality of array elements 211 of the array-shaped mold 210.
The array shape element 220 thus molded is subjected to overall shape measurement by an external measuring device (not shown) (step 403). In this shape measurement, the difference in the actually measured shape from the ideal shape of the array element 211 is recorded as the total error amount. Further, the shape of each array element 221 is measured, and the difference from the ideal shape is recorded as an element shape error amount. Further, the amount of eccentricity from the reference point of each array element 221 is measured, and the difference from the ideal value is recorded as the element eccentricity.
アレイ形状素子220およびアレイ要素221の各誤差量が許容値内に収まるか否か判断する(ステップ404)。そして、全て誤差量が基準値内であれば、加工を終了する。
ステップ404で、要素形状誤差量が許容値外の場合、演算装置130に要素形状誤差量を入力して、補正加工を行うための工具軌跡を再演算する(ステップ405)。その後、補正加工用のNCプログラム132を再作成する。
It is determined whether or not the error amounts of the array shape element 220 and the array element 221 fall within the allowable values (step 404). If all the error amounts are within the reference value, the processing is terminated.
If the element shape error amount is outside the allowable value in step 404, the element shape error amount is input to the calculation device 130, and the tool trajectory for performing correction machining is recalculated (step 405). Thereafter, the NC program 132 for correction machining is recreated.
また、アレイ要素221の偏芯量が許容値外であった場合、各アレイ要素221の加工原点を誤差量分だけXY軸方向にシフトさせる。全体誤差量が許容値外であった場合は、
各アレイ要素の加工原点を各要素の誤差量分Z軸方向にシフトさせる(ステップ406)。
If the eccentricity of the array element 221 is outside the allowable value, the processing origin of each array element 221 is shifted in the XY axis direction by the error amount. If the total error amount is out of tolerance,
The processing origin of each array element is shifted in the Z-axis direction by the error amount of each element (step 406).
このように、アレイ形状素子220およびアレイ要素221の各誤差の補正を設定した後、アレイ形状金型210の全てのアレイ要素211の加工を行う(ステップ407)。
そして、ステップ402に戻って、補正加工されたアレイ形状金型210により、アレイ形状素子220の成型を行う。
Thus, after setting the correction of each error of the array shape element 220 and the array element 221, all the array elements 211 of the array shape mold 210 are processed (step 407).
Then, returning to step 402, the array-shaped element 220 is molded by the corrected array-shaped mold 210.
このステップ402〜ステップ407の処理を、成形で得られたアレイ形状素子220およびアレイ要素221の各部の誤差が、ステップ404で許容値内に収まったと判定されるまで反復する。 The processing of step 402 to step 407 is repeated until it is determined in step 404 that the error of each part of the array shape element 220 and the array element 221 obtained by molding falls within the allowable value.
このように、本実施の形態2によればアレイ形状金型210を用いた成型による変形が発生する場合であっても、アレイ形状素子220の全体形状、個々のアレイ要素221の形状、偏芯等の成形誤差に対応して、アレイ形状金型210のアレイ要素211の形状等を容易に補正することが出来るため、個々のアレイ要素221の形状や配列が高精度なアレイ形状素子220を得ることが出来る。 As described above, according to the second embodiment, even when deformation is caused by molding using the array-shaped mold 210, the overall shape of the array-shaped element 220, the shape of the individual array elements 221, and the eccentricity. Since the shape of the array element 211 of the array-shaped mold 210 can be easily corrected in response to a molding error such as the above, an array-shaped element 220 having a highly accurate shape and arrangement of the individual array elements 221 is obtained. I can do it.
以上の説明から明らかなように、本発明の上述の各実施の形態によれば、たとえば球面または軸対称非球面形状及び軸非対称非球面形状から構成される複数のアレイ要素211が配列形成されたアレイ形状金型210に対して、個々のアレイ要素211及びアレイ要素211の間のピッチ及び偏芯を高精度に加工することが出来る。 As is clear from the above description, according to each of the above-described embodiments of the present invention, a plurality of array elements 211 made up of, for example, a spherical or axially symmetric aspherical shape and an axially asymmetrical aspherical shape are arranged. With respect to the array-shaped mold 210, the pitch and eccentricity between the individual array elements 211 and the array elements 211 can be processed with high accuracy.
更に、さらにアレイ形状金型210を用いた成型によって得られるアレイ形状素子220に変形が生じた場合であっても、変形量を補正したアレイ形状金型210を容易に作成することが出来、高精度なアレイ形状素子220を得ることができる。 Furthermore, even when the array-shaped element 220 obtained by molding using the array-shaped mold 210 is deformed, the array-shaped mold 210 with the corrected deformation amount can be easily created, An accurate array-shaped element 220 can be obtained.
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
100 走査加工装置
110 加工機構部
111 加工テーブル
112 スピンドル
113 加工工具
113a 加工工具形状データ
120 数値制御装置
121 現在座標値
130 演算装置
131 NCプログラム
132 NCプログラム
140 機上計測装置
141 スタイラス
142 測定値
150 取り付け台座
151 テーパ部
152 ボルト
160 ヤトイベース
161 位置決めピン
162 位置決めブロック
162a 密着面
163 固定ブロック
164 固定クサビ
165 テーパ部
166 回転位置決めベース
167 回転位置決めネジ
168 固定ボルト
200 ワーク
201 外周基準面
202 基準平面
203 軸基準面
210 アレイ形状金型
211 アレイ要素
211a 理想形状データ
220 アレイ形状素子
221 アレイ要素
px ピッチ
py ピッチ
Δc 偏芯量
Δs 形状誤差
Δw 変形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Scanning device 110 Processing mechanism part 111 Processing table 112 Spindle 113 Processing tool 113a Processing tool shape data 120 Numerical control device 121 Current coordinate value 130 Calculation device 131 NC program 132 NC program 140 On-machine measuring device 141 Stylus 142 Measurement value 150 Attachment Pedestal 151 Tapered portion 152 Bolt 160 Yatoi base 161 Positioning pin 162 Positioning block 162a Contact surface 163 Fixed block 164 Fixed wedge 165 Tapered portion 166 Rotating positioning base 167 Rotating positioning screw 168 Fixing bolt 200 Work 201 Outer peripheral reference surface 202 Reference plane 203 Axis reference surface 210 Array shape mold 211 Array element 211a Ideal shape data 220 Array shape element 221 Array element px Pitch py Pitch Δc Eccentricity Δs Shape error Δw Deformation
Claims (9)
金型素材としての前記ワークに対して形成されるべき複数のアレイ要素の一つを形成する第1ステップと、
前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第2ステップと、
前記相対位置誤差および前記形状誤差が打ち消されるように、全ての前記アレイ要素の加工を行う第3ステップと、
を含むことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 An array-shaped mold manufacturing method using a scanning type processing apparatus that performs processing by relatively moving a processing tool and a workpiece,
A first step of forming one of a plurality of array elements to be formed for the workpiece as a mold material;
A second step of measuring a relative position error of the array element with respect to the workpiece and a shape error indicating a deviation from an ideal shape of the array element;
A third step of processing all the array elements such that the relative position error and the shape error are cancelled;
The manufacturing method of the array shape metal mold | die characterized by including.
前記第1ステップでは、複数の前記アレイ要素の配列中心に位置する一つの前記アレイ要素の前記加工を行い、
前記第2ステップでは、当該アレイ要素の前記相対位置誤差および形状誤差の測定を行うことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 In the manufacturing method of the array shape metal mold according to claim 1,
In the first step, the processing of one array element located at the array center of the plurality of array elements is performed,
In the second step, the relative position error and shape error of the array element are measured.
個々の前記アレイ要素の形状は、球面、軸対称非球面もしくは軸非対称非球面形状であることを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 In the manufacturing method of the array shape metal mold according to claim 1,
The shape of each of the array elements is a spherical surface, an axially symmetric aspherical surface, or an axially asymmetrical aspherical surface.
金型素材としての前記ワークに対して複数のアレイ要素を形成してアレイ形状金型を製作する第1ステップと、
前記アレイ形状金型を用いてアレイ形状素子を成形する第2ステップと、
前記アレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第3ステップと、
前記形状誤差が打ち消されるように、前記アレイ形状金型の前記アレイ要素の補正加工を行う第4ステップと、
を含むことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 An array-shaped mold manufacturing method using a scanning type processing apparatus that performs processing by relatively moving a processing tool and a workpiece,
A first step of producing an array-shaped mold by forming a plurality of array elements for the workpiece as a mold material;
A second step of forming an array-shaped element using the array-shaped mold;
A third step of measuring a shape error indicating a deviation from an ideal shape of the array-shaped element;
A fourth step of performing correction processing of the array element of the array-shaped mold so that the shape error is canceled;
The manufacturing method of the array shape metal mold | die characterized by including.
前記第3ステップでは、成型された前記アレイ形状素子のそり及び収縮による変形を前記形状誤差として測定し、
前記第4ステップでは、個々の前記アレイ要素の加工における前記加工工具の切込み量を変化させることにより前記そり及び前記収縮を補正することを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 In the manufacturing method of the array shape metal mold according to claim 4,
In the third step, the deformation due to warpage and shrinkage of the molded array-shaped element is measured as the shape error,
In the fourth step, the warpage and the shrinkage are corrected by changing a cutting depth of the processing tool in processing of the individual array elements.
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、前記理想形状と加工後の前記ワークの計測結果との誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、
を含むことを特徴とする走査加工装置。 A scanning processing apparatus that performs processing by controlling a linear motion axis and a rotational axis of two or more axes simultaneously to relatively move a processing tool and a workpiece,
Numerical control means for numerically controlling the locus of the machining tool;
Holding means for holding the workpiece to be an array-shaped mold;
A machining tool for machining a plurality of array elements on the workpiece held by the holding means;
A trajectory of the machining tool is calculated from the ideal shape of the array element and the shape of the machining tool, and a corrected machining amount is calculated from an error amount between the ideal shape and a measurement result of the workpiece after machining. Computing means for recalculating the trajectory;
The scanning processing apparatus characterized by including.
前記計測結果は、複数の前記アレイ要素の配列中心に位置し、最初に前記ワークに形成された一つの前記アレイ要素のものであり、前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を含むことを特徴とする走査加工装置。 In the scanning processing apparatus of Claim 6,
The measurement result is that of the one array element that is positioned at the array center of the plurality of array elements and is first formed on the workpiece, and the relative position error of the array element with respect to the workpiece, and the array element A scanning processing apparatus characterized by including a shape error indicating deviation from the ideal shape.
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、加工後の前記アレイ形状金型によって成形されたアレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、
を含むことを特徴とする走査加工装置。 A scanning processing apparatus that performs processing by controlling a linear motion axis and a rotational axis of two or more axes simultaneously to relatively move a processing tool and a workpiece,
Numerical control means for numerically controlling the locus of the machining tool;
Holding means for holding the workpiece to be an array-shaped mold;
A machining tool for machining a plurality of array elements on the workpiece held by the holding means;
The locus of the machining tool is calculated from the ideal shape of the array element and the shape of the machining tool, and corrected from an error amount indicating deviation from the ideal shape of the array shape element formed by the array shape mold after machining. A calculation means for calculating a machining amount and recalculating the locus of the machining tool;
The scanning processing apparatus characterized by including.
前記誤差量は、前記アレイ形状素子のそり及び収縮による変形を含むことを特徴とする走査加工装置。 The scanning processing apparatus according to claim 8, wherein
The error amount includes a deformation due to warpage and shrinkage of the array-shaped element.
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|---|---|---|---|
| JP2006105311A JP2007276049A (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Method for manufacturing array-shaped metal mold and scan processing equipment |
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2006
- 2006-04-06 JP JP2006105311A patent/JP2007276049A/en not_active Withdrawn
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