熱位移修正方法以及熱位移修正裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠進一步精度良好地修正加工點的熱位移的工作機械的熱位移修正方法以及熱位移修正裝置。該熱位移修正方法具備：分別獨立地推斷支承體以及移動體的熱位移的熱位移推斷工序；獲取檢測移動體的位置的刻度尺的安裝位置的位移的刻度尺位置位移獲取工序；獲取支承體熱變形之后的相對于支承體的移動體的實際位置的移動體實際位置獲取工序；計算實際位置上的移動體的傾斜量的傾斜量計算工序；獲取合成了支承體的熱位移和移動體的熱位移的位移的合成位移計算工序；基于合成的位移計算修正值的修正值計算工序；以及根據(jù)修正值修正移動體的指令位置的修正工序。
【專利說明】熱位移修正方法以及熱位移修正裝置
[0001]本申請在此引用2013年07月02日提出的日本專利申請2013-138965號的包括說明書、附圖和摘要在內(nèi)的公開的全部內(nèi)容。

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及工作機械所使用的熱位移修正方法以及熱位移修正裝置。

【背景技術】
[0003]以往,例如日本特開2006 — 65716號公報公開了一種使用將工作機械整體作為一體來生成的模型來推斷熱位移，由此修正加工點的熱位移的熱位移修正方法。
[0004]然而，在工作臺等移動的工作機械中，將工作機械整體作為一體來推斷熱位移的情況下，未考慮檢測工作臺等的位置的刻度尺的位移。因此，由于未精度良好地掌握工作臺等移動后的位置，所以對熱位移的修正精度造成影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于解決上述課題。即，獨立地對工作臺等移動體進行熱移動推斷處理，并考慮刻度尺的位移以及移動體的傾斜量，從而進一步精度良好地修正加工點的熱位移。
[0006]本發(fā)明的一方式的工作機械的熱位移修正方法具備:在具備支承體和以能夠移動的方式支承于支承體，并基于指令位置相對于支承體進行移動的移動體的工作機械中，通過熱位移推斷處理分別獨立地推斷支承體以及移動體的熱位移的熱位移推斷工序；
[0007]基于支承體的熱位移獲取檢測移動體的位置的刻度尺的安裝位置的位移的刻度尺位置位移獲取工序；
[0008]基于刻度尺的安裝位置的位移以及通過刻度尺檢測出的移動體的檢測值獲取支承體熱變形之后的相對于支承體的移動體的實際位置的移動體實際位置獲取工序；
[0009]基于移動體的實際位置以及支承體的熱位移計算移動體的實際位置上的移動體的傾斜量的傾斜量計算工序；
[0010]基于移動體的熱位移、移動體的實際位置以及移動體的傾斜量，獲取合成了支承體的熱位移和移動體的熱位移的位移的合成位移計算工序；
[0011]基于所合成的位移，計算針對移動體的指令位置的修正值的修正值計算工序；以及根據(jù)修正值修正移動體的指令位置的修正工序。
[0012]S卩，基于分別獨立地對支承體以及移動體推斷了熱位移的解析結果、刻度尺的基準點的位移、移動體的傾斜量，合成各結構體的熱位移，推斷工作機械的熱位移。據(jù)此，與將工作機械整體作為一體來推斷熱位移的情況相比，還考慮了基于支承體的熱位移的刻度尺的基準點的位移以及移動體的傾斜量，所以能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0013]另外，分別獨立地推斷支承體以及移動體熱位移時，使用利用有限元法的結構解析的情況下，對具有復雜的形狀的支承體以及移動體也能夠進一步精度良好地推斷熱位移。并且，該情況下，與將工作機械整體作為一體進行結構解析的情況相比，能夠減小剛性矩陣的數(shù)據(jù)量，所以運算數(shù)變少。因此，能夠在更短的時間內(nèi)計算修正值，所以能夠以更短的周期進行加工中的熱位移修正。
[0014]在本發(fā)明的其他方式中，優(yōu)選地，在上述方式的工作機械的熱位移修正方法中，在移動體實際位置獲取工序中還可以使用利用刻度尺的線膨脹系數(shù)進行推斷的刻度尺的熱位移，來獲取移動體的實際位置。
[0015]即，由于還考慮使用刻度尺的線膨脹系數(shù)進行推斷的刻度尺自身的熱位移來計算移動體的位置，所以能夠容易地并進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0016]在本發(fā)明的其他方式，在上述方式的工作機械的熱位移修正方法中，移動體是包括工作機械的工作臺的結構體。
[0017]S卩，由于考慮移動體移動到的位置的傾斜量，所以對工作機械的工作臺那樣的移動體，能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0018]在本發(fā)明的其他方式，在上述方式的工作機械的熱位移修正方法中，上述移動體也可以是工作機械的立柱。
[0019]S卩，通過獨立地對保持成為熱源的主軸的立柱進行熱位移的推斷，能夠精度良好地解析立柱的熱位移，所以能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0020]本發(fā)明的其他方式涉及工作機械的熱位移修正裝置，具備:熱位移推斷部，其在具備支承體和以能夠移動的方式支承于支承體并基于指令位置相對于支承體移動的移動體的工作機械中，通過熱位移推斷處理分別獨立地推斷支承體以及移動體的熱位移；
[0021]刻度尺位置位移獲取部，其基于支承體的熱位移獲取檢測移動體的位置的刻度尺的安裝位置的位移；
[0022]移動體實際位置獲取部，其基于刻度尺的安裝位置的位移以及通過刻度尺檢測出的移動體的檢測值獲取支承體發(fā)生熱變形之后的相對于支承體的移動體的實際位置；
[0023]傾斜量計算部，其基于移動體的實際位置以及支承體的熱位移計算移動體的實際位置上的移動體的傾斜量；
[0024]合成位移計算部，其基于移動體的熱位移、移動體的實際位置以及移動體的傾斜量，獲取合成了支承體的熱位移和移動體的熱位移的位移；
[0025]修正值計算部，其基于所合成的位移，計算針對移動體的指令位置的修正值；以及
[0026]修正部，其根據(jù)修正值修正移動體的指令位置。
[0027]根據(jù)本方式的工作機械的熱位移修正裝置，起到與上述的工作機械的熱位移修正方法的效果相同的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述，本發(fā)明的上述的和其它特點和優(yōu)點得以進一步明確。其中，類似的附圖標記用于表示類似的要素，其中:
[0029]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的工作機械的整體構成的立體圖。
[0030]圖2是表示一實施方式所涉及的工作機械的熱變形前的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0031]圖3是表示一實施方式的熱位移修正裝置的圖。
[0032]圖4是表不熱變形后的移動體的主視圖。
[0033]圖5是表示熱變形后的支承體的剖視圖。
[0034]圖6是表示熱變形后的支承體以及移動體的剖視圖。
[0035]圖7是表示熱位移修正裝置的動作的流程圖。

【具體實施方式】
[0036]以下，參照附圖對本發(fā)明的各實施方式進行說明。作為應用了本發(fā)明的一實施方式的工作機械，例舉了臥式加工中心，參照圖1、圖2以及圖3進行說明。工作機械I是具有相互正交的三個直軸(X、Y、Z軸)以及鉛垂方向的旋轉軸(B軸50b)作為控制軸的工作機械。
[0037]如圖1和圖3所示，工作機械I由機座10、立柱20、滑鞍30、主軸40、工作臺50、溫度傳感器70、控制裝置80以及熱位移修正裝置90構成。
[0038]機座10大致為直方體形狀，配置在地板上。但是，機座10的形狀并不限定于直方體形狀。在該機座10的上表面10a，以向X軸方向(水平方向)延伸并且相互平行的方式形成有一對X軸導軌lla、llb。立柱20能夠在X軸導軌IlaUlb上向X軸方向滑動。并且，在機座10上，在一對X軸導軌IlaUlb之間，配置有用于向X軸方向驅動立柱20的省略圖示的X軸滾珠絲杠，并且配置有旋轉驅動該X軸滾珠絲杠的X軸馬達11c。另外，在機座10配置有檢測立柱20的位置的省略圖示的X軸刻度尺lid。X軸刻度尺Ild例如為光學線性編碼器。
[0039]并且，在機座10的上表面，以向與X軸方向正交的Z軸方向(水平方向)延伸并且相互平行的方式形成有一對Z軸導軌12a、12b。工作臺50能夠在Z軸導軌12a、12b上向Z軸方向滑動。并且，在機座1上，在一對Z軸導軌12a、12b之間，配置有用于向Z軸方向驅動工作臺50的省略圖示的Z軸滾珠絲杠，并且配置有旋轉驅動該Z軸滾珠絲杠的Z軸馬達12c。另外，如圖2所示，在機座10配置有檢測工作臺50的位置的Z軸刻度尺12d。Z軸刻度尺12d例如為光學線性編碼器。
[0040]在立柱20的底面亦即X軸滑動面，以向X軸方向延伸并且相互平行的方式形成有一對X軸導槽21a、21b。一對X軸導槽21a、21b經(jīng)由滾珠導軌22a、22b嵌入在一對X軸導軌IlaUlb上，從而立柱20能夠相對于機座10向X軸方向移動。其結果，立柱20的底面以能夠移動的方式保持在機座10的上表面上。
[0041]并且，在立柱20的與Y軸平行的側面亦即Y軸滑動面20a，以向Y軸方向(鉛垂方向)延伸并且相互平行的方式形成有一對Y軸導軌23a、23b?；?0被一對Y軸導軌23a、23b引導，從而能夠向Y軸方向滑動。并且，在立柱20上，在一對Y軸導軌23a、23b之間，配置有用于向Y軸方向驅動滑鞍30的省略圖示的Y軸滾珠絲杠，并且配置有旋轉驅動該Y軸滾珠絲杠的Y軸馬達23c。另外，在立柱20配置有檢測滑鞍30的位置的省略圖示的Y軸刻度尺24d。Y軸刻度尺24d例如為光學線性編碼器。
[0042]在與立柱20的Y軸滑動面20a對置的滑鞍30的側面30a，以向Y軸方向延伸并且相互平行的方式形成有一對Y軸導槽31a、31b。以滑鞍30能夠相對于立柱20向Y軸方向移動的方式，一對Y軸導槽3la、3Ib嵌入于一對Y軸導軌23a、23b，滑鞍30的側面30a與立柱20的Y軸滑動面20a緊貼。
[0043]主軸40以能夠通過收納在滑鞍30內(nèi)的主軸馬達41旋轉的方式設置，支承工具42。工具42固定在主軸40的前端，并且隨著主軸40的旋轉而旋轉。另外，工具42隨著立柱20以及滑鞍30的移動而相對于機座10向X軸方向以及Y軸方向移動。此外，工具42例如是圓頭槽銑刀、立銑刀、鉆頭、絲錐等。
[0044]工作臺50以能夠相對于機座10向Z軸方向移動的方式設置在一對Z軸導軌12a、12b上并被引導。另外，工作臺50具備轉臺60。轉臺60被支承在面50a上，并能夠繞鉛垂方向的B軸50b旋轉。轉臺60以能夠通過收納在機座10內(nèi)的B軸馬達61旋轉的方式設置，通過磁吸附等將工件W固定在轉臺60上。
[0045]溫度傳感器70安裝在工作機械I的各結構體，即機座10、立柱20、滑鞍30、主軸40以及工作臺50的任意的部位。作為該溫度傳感器70，例如使用熱電偶、熱敏電阻。通過該溫度傳感器70檢測到的溫度信息用于工作機械I的各結構體的熱位移推斷處理。
[0046]控制裝置80與X軸刻度尺lid、Z軸刻度尺12d以及Y軸刻度尺24d電連接。各刻度尺lld、12d、24d所檢測的工作臺50等的位置信息作為檢測信號，發(fā)送給控制裝置80。并且，控制裝置80經(jīng)由后述的熱位移修正裝置90，與溫度傳感器70電連接。在熱位移修正裝置90處理溫度傳感器70所檢測的各結構體的溫度信息，并發(fā)送給控制裝置80。
[0047]另外，控制裝置80控制主軸馬達41，使工具42旋轉，并控制X軸馬達11c、Z軸馬達12c、Y軸馬達23c以及B軸馬達61，使工件W和工具42在X軸方向、Z軸方向、Y軸方向以及繞B軸50b進行相對移動，從而進行工件W的加工。
[0048]另外，為了消除隨著機座10、立柱20等結構體的熱位移產(chǎn)生的工件W與工具42的相對位置的偏移，控制裝置80具備后述的修正指令位置的熱位移修正裝置90。但是，熱位移修正裝置90并不限定于設置在控制裝置80的內(nèi)部，也能夠作為外部裝置來應用。
[0049]這里，指令位置是指針對工作機械I中的移動體，也就是向X軸方向移動的立柱、向Y軸方向移動的滑鞍等的位置的指令值。該指令位置通過用于進行加工、測量等的NC程序而被受到命令。熱位移修正裝置90求出針對指令位置的修正值，并通過該修正值修正指令位置。指令位置以及修正值是針對工件W的主軸40的前端的位置的指令值，即針對工件W的工具42的前端的位置的指令值。另外，也能夠將指令位置作為針對各軸馬達的位置指令值來捕捉。在本實施方式的工作機械I中，該指令位置以X軸、Y軸、Z軸、B軸坐標中的值來表示。此外，由于修正值進行針對X軸、Y軸、Z軸的修正，所以作為X軸、Y軸、Z軸坐標的值來表示?？刂蒲b置80控制各軸，使得各軸的刻度尺檢測出的各軸的當前位置與上述的修正后的指令位置一致。
[0050]接下來，參照圖2?圖6對熱位移修正裝置90進行說明。在本實施方式中，針對作為工作機械I的移動體之一的工作臺50，對基于指令位置移動到坐標Z = a的情況下的Z軸方向的熱位移修正進行說明。相對于移動體即工作臺50的支承體是機座10。此外，除了工作臺50，也能夠同樣地應用于立柱20以及滑鞍30等其他的移動體。
[0051]這里，圖2示出了工作機械I的各結構體未發(fā)生熱變形的狀態(tài)。而且，對于工作臺50以及機座10的一部分，示出了與YZ平面平行并且包括B軸50b的面的剖面。另外，在圖2的右側以虛線表示的工作臺50示出了位于工作臺50的B軸50b與Z軸刻度尺12d的基準點PsO重合的基準位置，也就是坐標Z = O的狀態(tài)。另一方面，在圖2的左側以實線表示的工作臺50示出了基于使工作臺50位于坐標Z = a的位置的指令位置而工作臺50位于移動到的位置，也就是坐標Z = a的狀態(tài)。點Psa示出了從Z軸刻度尺12d的基準點PsO向在Z軸的正方向偏離了 a的位置。另外，點PtO是工作臺50的上表面與B軸50b相交的點。在各結構體未發(fā)生熱變形的情況下，工作臺50向Z方向移動了 Z = a的量時，點PtO也向Z方向移動Z = a的量。
[0052]如圖3所示,熱位移修正裝置90構成為具備熱位移推斷部91、刻度尺位置位移獲取部92、移動體實際位置獲取部93、傾斜量計算部94、合成位移計算部95、修正值計算部96以及修正部97。這里，熱位移推斷部91、刻度尺位置位移獲取部92、移動體實際位置獲取部93、傾斜量計算部94、合成位移計算部95、修正值計算部96以及修正部97能夠分別由獨立的硬件構成，也能夠設為分別通過軟件來實現(xiàn)的構成。
[0053]熱位移推斷部91通過熱位移推斷處理分別獨立地推斷支承體以及移動體的熱位移。如上所述，支承體相當于機座10，移動體相當于工作臺50。
[0054]另外，在本實施方式中，熱位移推斷處理是利用有限元法的結構解析。作為該結構解析的條件，需要材料常量、將結構體分割為要素時的各節(jié)點的溫度信息、約束條件等。這里，結構解析的條件中只有各節(jié)點的溫度信息發(fā)生變化，其他的條件是已知的。而且，作為各節(jié)點的溫度信息，使用由溫度傳感器70檢測出的溫度信息。例如，通過預先掌握機座10、工作臺50的溫度梯度，能夠基于由溫度傳感器70檢測到的溫度信息來計算各節(jié)點的溫度。
[0055]S卩，對于機座10以及工作臺50，熱位移推斷部91基于由溫度傳感器70檢測到的溫度信息，分別獨立地進行利用有限元法的結構解析。分別將機座10以及工作臺50的推斷出的熱位移設為第一熱位移NI以及第二熱位移N2。這里，圖4?圖6所示的機座10以及工作臺50由基于熱位移N1、N2生成的模型來表示。
[0056]另外，在圖4，以虛線表示熱變形前的工作臺50，以實線表示熱變形后的工作臺50。另外，以虛線表示的工作臺50上的點PtO因熱變形而沿B軸50b產(chǎn)生位移，并位移至以實線表示的工作臺50上的點PU。另外，圖5示出了將熱變形后的機座10利用YZ平面平行并且包括B軸50b的面切斷的剖視圖。因機座10的熱變形，Z軸刻度尺12d的安裝位置產(chǎn)生位移。具體而言，Z軸刻度尺12d的基準點PsO位移至點Psl。
[0057]刻度尺位置位移獲取部92基于支承體的第一熱位移NI獲取檢測移動體的位置的刻度尺的安裝位置，也就是基準點的位移HO。即，如圖5所示，具體而言，位移HO是連接基準點PsO和點Psl的線段的Z方向的長度。
[0058]移動體實際位置獲取部93基于刻度尺的安裝位置的位移HO以及由刻度尺檢測出的移動體的檢測值，來獲取支承體熱變形后的相對于支承體的移動體的實際位置g。并且，移動體實際位置獲取部93使用Z軸刻度尺12d的線膨脹系數(shù)α來推斷Z軸刻度尺12d的熱位移Ha，并使用該熱位移Ha獲取移動體的實際位置g。實際位置g是相對于基準點PsO的移動體的實際位置。各結構體未發(fā)生熱變形的情況下，實際位置g與Z軸刻度尺12d檢測的位置相同。另一方面，各結構體發(fā)生熱變形的情況下，基于第一熱位移NI修正Z軸刻度尺12d檢測的位置，從而求出實際位置g。
[0059]具體而言，如圖5所示，各結構體發(fā)生熱變形之后，工作臺50基于指令位置移動至Z軸刻度尺12d上的坐標Z = a的位置的情況下，從基準點PsO向Z方向移動了距離Lg的位置成為實際位置g。如式(I)所示，能夠通過將Z軸刻度尺12d的安裝位置的位移HO、連接Z軸刻度尺12d上的點Psa和熱變形后的Z軸刻度尺12d的基準點亦即點Psl的線段的Z方向的長度L以及Z軸刻度尺12d的熱位移Ha相加來求出上述的距離Lg。此外，由于工作臺50移動至坐標Z = a,所以上述的長度L = a。
[0060]Lg = H0+a+H α(I)
[0061]這里，上述的熱位移Ha是與坐標Z = a對應的Z軸刻度尺12d上的點Psa的位移，是以基準點PsO為基準的上述點Psa的位移。通過式(2)所示的使用了 Z軸刻度尺12d的線膨脹系數(shù)α的關系式計算上述熱位移Ha。線膨脹系數(shù)α是根據(jù)Z軸刻度尺12d的材料確定的值。另外，Λ T是由溫度傳感器70檢測的Z軸刻度尺12d的溫度變化。
[0062]Ha =&ΧαΧΔΤ(2)
[0063]傾斜量計算部94基于移動體的實際位置g以及支承體的熱位移，根據(jù)利用有限元法的結構解析的結果計算移動體的實際位置g上的移動體的傾斜量S。這里，圖6示出了熱變形后的工作臺50以及機座10的利用與YZ平面平行并且包括B軸50b的面切斷的剖視圖。如圖6所示，以點Psa與B軸50b相交且工作臺50與Z軸導軌12a連結的方式使工作臺50的結構解析模型與機座10的結構解析模型重疊，模擬將工作臺50放置于機座10的狀態(tài)。工作臺50的實際位置g上的工作臺50與Z軸導軌12a的連結點為圖6中的10b、10c，根據(jù)與1bUOc對應的節(jié)點的熱位移，計算連接點1b和點1c的直線Tbc的傾斜量(傾斜角)。該傾斜量相當于工作臺50的實際位置g上的傾斜量S。
[0064]合成位移計算部95基于移動體的第二熱位移N2、移動體的實際位置g以及移動體的傾斜量S，獲取合成了支承體的第一熱位移NI和移動體的第二熱位移N2的位移。在本實施方式中，首先，如圖6所示，在工作臺50位于實際位置g的情況下，求出從基準點PsO到點Ptl的距離中Z方向成分的距離Lgt。于是，距離Lgt與此時的指令位置的值a的差D成為合成后的位移。
[0065]具體而言，如式(3)所示，能夠通過將點Psa與點Ptl的Z方向的距離Hs與距離Lg相加來求出距離Lgt。這里，能夠通過如式(4)所示的關系式求出距離Hs。這里，距離Lh是點Psa與點Ptl之間的B軸方向的距離。另外，由式(5)表示上述的差D。
[0066]Lgt = Lg+Hs(3)
[0067]Hs = LhXsinS(4)
[0068]D = Lgt — a(5)
[0069]修正值計算部96基于通過合成位移計算部95獲取到的合成后的位移，計算針對移動體的指令位置的修正值。具體而言，通過式(5)計算出的差D直接成為針對工作臺50的Z方向的指令位置(Z軸的指令位置)的修正值。
[0070]修正部97根據(jù)修正值修正移動體的指令位置。即，修正部97對工作臺50的Z方向的指令位置加上通過修正值計算部96得到的修正值。
[0071]接下來，參照圖7對基于熱位移修正裝置90的處理進行說明。該基于熱位移修正裝置90的處理是在向工作機械I接通了電源之后進行的。例如，在工件W的加工中、加工前后的通過接觸式探針(未圖示)等的工件W的測量時，進行熱位移修正處理。
[0072]如圖7所示，若判定為接通了工作機械I的電源(步驟SI)，則在熱位移推斷部91，從溫度傳感器70獲取溫度信息(步驟S2)。接下來，對機座10以及工作臺50，分別獨立地執(zhí)行利用有限元法的結構解析，獲取第一熱位移NI以及第二熱位移N2(步驟S3)。進而，熱位移推斷部91存儲所得到的第一熱位移NI以及第二熱位移N2 (步驟S4)。
[0073]然后，通過刻度尺位置位移獲取部92，基于第一熱位移NI，獲取Z軸刻度尺12d的位移(步驟S5)。另外，通過移動體實際位置獲取部93獲取工作臺50的實際位置g(步驟S6)，并通過傾斜量計算部94計算工作臺50的傾斜量S (步驟S7)。接下來，通過合成位移計算部95獲取合成了第一熱位移NI和第二熱位移N2的位移(步驟S8)。
[0074]然后，所合成的位移成為針對指令位置的修正值(步驟S9)，修正部97根據(jù)修正值修正指令位置(步驟S10)。換句話說，使用修正值將控制裝置80輸出的指令位置變更為修正指令位置。然后，通過控制裝置80執(zhí)行針對工件的加工中的各軸指令位置、加工前后的工件W的測量值的熱位移修正(步驟Sll)，并持續(xù)到工作機械I的電源被切斷為止(步驟S12)。即，若工作機械I的電源未被切斷，則返回到步驟S2重復上述的處理，在切斷了工作機械I的電源的情況下結束熱位移修正程序。
[0075]根據(jù)本實施方式，基于分別獨立地對支承體以及移動體推斷熱位移的解析結果、Z軸刻度尺12d的基準點PsO的位移HO以及移動體的傾斜量S，合成各結構體的熱位移，并推斷工作機械I的熱位移。據(jù)此，與將工作機械I整體作為一體來推斷熱位移的情況相比，也考慮基于支承體的第一熱位移NI的Z軸刻度尺12d的基準點PsO的位移HO以及移動體的傾斜量S，所以能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0076]另外，對支承體以及移動體獨立地進行熱位移的推斷時，在使用利用有限元法的結構解析的情況下，對于具有復雜的形狀的支承體以及移動體，也能夠進一步精度良好地推斷熱位移。并且，該情況下，與將工作機械I整體作為一體來進行結構解析的情況相比，能夠減小剛性矩陣的數(shù)據(jù)量，所以運算量變少。因此，能夠在更短的時間內(nèi)計算修正值，所以用于加工中的熱位移修正的情況下，能夠以更短的周期進行熱位移修正。
[0077]另外，移動體的實際位置g也是考慮Z軸刻度尺12d自身的熱位移Ha來進行計算的，所以能夠容易并進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0078]另外，移動體是包括工作機械I的旋轉的轉臺60的結構體，從測量移動體的位置的刻度尺到工件固定位置(轉臺上表面)的距離較長。因此，起因于移動體的傾斜量S的熱位移，也就是刻度尺測量出的移動體的Z軸坐標值與工件固定位置的Z軸坐標值的差較大。根據(jù)本實施方式，由于考慮了移動體的移動到的位置的傾斜量S，所以對于從測量移動體的位置的刻度尺到工件固定位置為止的距離較長的移動體，能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
[0079]此外，在本實施方式中，移動體為工作臺50，但在其它的實施方式中，也可以應用立柱20作為移動體,進行熱位移修正。
[0080]根據(jù)該實施方式，通過獨立地對保持成為熱源的主軸40的立柱20和機座10推斷熱位移，能夠進一步精度良好地解析立柱20的熱位移，所以能夠進一步精度良好地計算針對指令位置的修正量。
【權利要求】
1.一種工作機械的熱位移修正方法，其特征在于，所述工作機械具備支承體和以能夠移動的方式支承于所述支承體并基于指令位置相對于所述支承體進行移動的移動體， 所述熱位移修正方法包括: 熱位移推斷工序，通過熱位移推斷處理分別獨立地推斷所述支承體以及所述移動體的熱位移； 刻度尺位置位移獲取工序，基于所述支承體的熱位移獲取檢測所述移動體的位置的刻度尺的安裝位置的位移； 移動體實際位置獲取工序，基于所述刻度尺的安裝位置的位移以及通過所述刻度尺檢測出的所述移動體的檢測值，獲取所述支承體熱變形之后的相對于所述支承體的所述移動體的實際位置； 傾斜量計算工序，基于所述移動體的實際位置以及所述支承體的熱位移，計算所述移動體的實際位置上的所述移動體的傾斜量； 合成位移計算工序，基于所述移動體的熱位移、所述移動體的實際位置以及所述移動體的傾斜量，獲取合成了所述支承體的熱位移和所述移動體的熱位移的位移； 修正值計算工序，基于所述合成的位移，計算針對所述移動體的指令位置的修正值；以及 修正工序，根據(jù)所述修正值修正所述移動體的所述指令位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的工作機械的熱位移修正方法，其特征在于， 在所述移動體實際位置獲取工序中，還使用利用所述刻度尺的線膨脹系數(shù)進行推斷的所述刻度尺的熱位移，來獲取所述移動體的實際位置。
3.根據(jù)權利要求1所述的工作機械的熱位移修正方法，其特征在于， 所述移動體是包括所述工作機械的工作臺的結構體。
4.根據(jù)權利要求2所述的工作機械的熱位移修正方法，其特征在于， 所述移動體是包括所述工作機械的工作臺的結構體。
5.根據(jù)權利要求1所述的工作機械的熱位移修正方法，其特征在于， 所述移動體是所述工作機械的立柱。
6.根據(jù)權利要求2所述的工作機械的熱位移修正方法，其特征在于， 所述移動體是所述工作機械的立柱。
7.一種工作機械的熱位移修正裝置，其特征在于，所述工作機械具備支承體和以能夠移動的方式支承于所述支承體，并基于指令位置相對于所述支承體移動的移動體， 所述熱位移修正裝置包括: 熱位移推斷部，其通過熱位移推斷處理分別獨立地推斷所述支承體以及所述移動體的熱位移； 刻度尺位置位移獲取部，其基于所述支承體的熱位移，獲取檢測所述移動體的位置的刻度尺的安裝位置的位移； 移動體實際位置獲取部，其基于所述刻度尺的安裝位置的位移以及通過所述刻度尺檢測出的所述移動體的檢測值，獲取所述支承體熱變形之后的相對于所述支承體的所述移動體的實際位置； 傾斜量計算部，其基于所述移動體的實際位置以及所述支承體的熱位移，計算所述移動體的實際位置上的所述移動體的傾斜量； 合成位移計算部，其基于所述移動體的熱位移、所述移動體的實際位置以及所述移動體的傾斜量，獲取合成了所述支承體的熱位移和所述移動體的熱位移的位移； 修正值計算部，其基于所述合成的位移，計算針對所述移動體的指令位置的修正值；以及 修正部，其根據(jù)所述修正值修正所述移動體的所述指令位置。
【文檔編號】G05B19/404GK104281094SQ201410290713
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2013年7月2日
【發(fā)明者】佐佐木雄二, 巖井英樹, 櫻井康匡 申請人:株式會社捷太格特