專利名稱：加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及精密機床領域，涉及進行精密加工的加工裝置。
背景技術：
在成型用于液晶顯示器的背光等上的導光板的金屬模上，有必要在工件表面加工數(shù)萬個到數(shù)十萬個微小的凹痕(半球狀的凹窩形狀)。凹痕的直徑為數(shù)10～100μm左右，以往的方法是用機床切削加工一個個凹痕。該加工通過使小直徑球頭立銑刀高速轉(zhuǎn)動，用機床的XY軸決定平面方向的位置，并重復進行在Z軸切入以加工半球狀的凹痕的動作。另外，也有用激光加工機進行加工的情況，在這種情況下，每秒鐘也能加工數(shù)10個左右凹痕。
與按照明暗圖形進行加工的加工裝置相關的發(fā)明已于2005年7月6日申請了專利(特愿2005-203338號)。該加工裝置具備使可動部直線移動的直線驅(qū)動單元；具有使加工信息以明暗方式圖形化的明暗圖形的明暗圖形部件；和與可動部的移動同步，相對明暗圖形相對移動并輸出明暗圖形的讀取信號的傳感器。上述可動部具備刀具和根據(jù)來自上述傳感器的信號使刀具的切入量變化的切入單元。并且，在可動部及傳感器的移動過程中，通過傳感器讀取上述明暗圖形，并通過從傳感器接收的信號，切入單元使刀具的切入量變化，進行按照明暗圖形的加工。
再有，在進行導光板用金屬模的加工等間歇性的加工方法中，尚未發(fā)現(xiàn)公開了利用明暗圖形的公知文獻。
通過切削加工加工導光板的一個個凹痕時，若要完成數(shù)十萬個凹痕加工需要過多的時間，因而效率很低。還有，若要高速轉(zhuǎn)動小直徑球頭立銑刀，存在球頭立銑刀被容易地折斷的問題。若使用金剛石車刀等非轉(zhuǎn)動刀具，沿水平方向連續(xù)地進給并周期性地切入加工，則能夠?qū)⒓庸に俣忍岣呦喈斢诓灰灰煌Ｖ沟丶庸さ牧俊?br> 但對于一般的機床，從NC(數(shù)值控制裝置)的控制速度或機械響應速度來看，每秒鐘加工幾個凹痕是極限。還有，使用激光加工機時，雖然速度加快，但由于是熔化材料的加工方法，因此，無法加工成如切削加工時的那種準確的形狀。還有，對于切削加工和激光加工，若用程序指定一個個凹痕的位置進行加工，則即使對一個凹痕編制一行程序，也會成為數(shù)十萬行的程序，程序?qū)⒆兊梅浅｝嫶蟆?br>
發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明其目的在于提供一種加工裝置，能夠以準確的間距高速且精密地進行如在導光板的金屬模上進行凹痕形狀加工那樣的微細的加工。
于是，根據(jù)本發(fā)明的加工裝置具備使第一部件相對與其相對配置的第二部件相對地在第一方向上直線移動的直線驅(qū)動單元和對上述第一部件相對第二部件每相對移動規(guī)定量就產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生單元。再有，在上述第一部件(或第二部件)上，在確保用于放置加工對象物的區(qū)域的同時，放置具有表示加工信息的明暗圖形的明暗圖形部件，在上述第二部件(或第一部件)上設置讀取上述明暗圖形并輸出讀取信號的明暗圖形讀取傳感器、用于加工上述加工對象物的刀具、使該刀具相對上述加工物在與上述第一方向正交的方向上進行切入動作的切入單元以及驅(qū)動該切入單元的切入單元驅(qū)動部。而且，在上述第一部件對第二部件的相對移動過程中，上述切入單元驅(qū)動部按照上述明暗圖形讀取傳感器的讀取信號和上述脈沖產(chǎn)生單元的脈沖的邏輯積輸出，通過上述切入單元使上述刀具動作，對上述加工物進行加工。
也可以是上述切入單元驅(qū)動部包括使山形的加工用脈沖產(chǎn)生的加工用脈沖產(chǎn)生部，按照上述邏輯積輸出由上述加工用脈沖產(chǎn)生部使上述加工用脈沖產(chǎn)生，并通過上述加工用脈沖使上述切入單元的上述刀具的切入量變化，進行加工。還有，上述加工用脈沖產(chǎn)生部也可以具備手動或按照上述第一部件的進給速度調(diào)整生成的上述加工用脈沖的脈沖寬幅的單元。
上述切入單元也可以由壓電元件構成，按照所施加的電壓的大小伸展該壓電元件，從而使上述刀具在切入方向移動。
根據(jù)上述切入單元的加工可作為凹痕加工。
上述第一部件相對第二部件在第一方向上往復移動，在上述第一部件在其前行通路上的移動過程中，上述刀具對上述加工對象物進行加工，并在回行通路上的移動過程中，上述刀具避讓上述對象物亦可。
還可以具備使上述第一部件相對第二部件在與上述第一方向和上述刀具的切入方向雙方正交的第二方向上相對移動的第二直線驅(qū)動單元。再有，可以具備使上述第一部件相對第二部件在沿上述刀具的切入方向的第三直線方向上相對移動的第三直線驅(qū)動單元。
也可以是上述脈沖產(chǎn)生單元也可以包括按一定的間距刻有刻度的直線尺和每讀取該直線尺的刻度就輸出脈沖的線位移傳感器，上述直線尺設置在上述第一或第二部件上，另一方面，上述線位移傳感器設置在上述第二或第一部件上。上述脈沖產(chǎn)生單元為設于上述直線驅(qū)動單元的進給軸上的編碼器也可以。
由于本發(fā)明具有上述的結構，因此，單用明暗圖形就能以正確的間距高速且精密地進行微細加工。


本發(fā)明的上述及其他的目的及特征通過參照附圖的以下實施例的說明可更加明確。圖中圖1是概要表示本發(fā)明的加工裝置的第一實施例的圖。
圖2是圖1的加工裝置中的重要部分的放大圖。
圖3A及圖3B是圖2的切入單元的詳細說明圖。
圖4是說明圖2的刀具的動作的說明圖。
圖5是表示驅(qū)動切入單元的切入單元驅(qū)動部的第一例的重要部分的流程圖。
圖6是表示驅(qū)動圖2的刀具的定時的圖。
圖7A及圖7B是表示設于明暗圖形部件上的明暗圖形和用該明暗圖形加工的凹痕圖形的圖。
圖8是表示使用具有從白到黑的連續(xù)明暗灰度的圖形，并結合其明暗灰度輸出模擬的圖形讀取信號時的驅(qū)動刀具的定時的圖。
圖9是表示驅(qū)動切入單元的切入單元驅(qū)動部的第二例的流程圖。
圖10是表示通過圖9所示切入單元驅(qū)動部驅(qū)動刀具的定時的圖。
圖11是表示使用具有濃淡的明暗灰度的圖形，并結合其明暗灰度輸出模擬的圖形讀取信號時的驅(qū)動刀具的定時的圖。
圖12A及圖12B是表示淡化的一部分明暗灰度的明暗圖形和通過淡化明暗圖形的一部分明暗灰度進行加工的凹痕加工例。
具體實施例方式
首先結合圖1說明本發(fā)明的加工裝置的第一實施例的概要。
加工裝置由上下面對配置的第一及第二部件和使這些第一部件相對第二部件在直線方向相對地移動的直線驅(qū)動單元構成。根據(jù)本實施例的加工裝置，如圖1所示那樣，由固定側(cè)的第二部件(基座1)、沿相對基座1互相正交的X軸及Y軸方向移動的可動側(cè)的第一部件2(以下簡稱XY方向可動部件)和使該XY方向可動部件2相對基座1在X軸及Y軸方向移動的直線驅(qū)動單元構成。該直線驅(qū)動單元由將該XY方向可動部件2在一個方向(X軸方向)驅(qū)動的直線驅(qū)動單元3(以下簡稱X軸驅(qū)動單元)和使安裝有該XY方向可動部件2的可動部件4(以下簡稱Y方向可動部件)相對基座1在與X軸正交的方向(Y軸方向)移動的驅(qū)動單元(Y軸驅(qū)動單元)構成。
還有，使安裝有XY方向可動部件2的Y方向可動部件4相對基座1在Y軸方向移動的Y軸驅(qū)動單元(未圖示)和使XY方向可動部件2在X軸方向驅(qū)動的X軸驅(qū)動單元3，雖然省略了圖示，但或者由轉(zhuǎn)動的伺服電機和將該轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為直線運動的滾珠螺桿/螺母機構等的轉(zhuǎn)換機構構成，或者由直線電機構成。
如上所述，由于XY方向可動部件2由X軸驅(qū)動單元3在相對基座1向X軸方向驅(qū)動，還有，該X軸驅(qū)動單元3安裝于由Y軸驅(qū)動單元在Y方向驅(qū)動的Y方向可動部件4上，結果，XY方向可動部件2相對基座1可在X軸及Y軸兩方向移動。
在基座1的上面安裝作為加工對象物的工件5，且相對工件置放面配置XY方向可動部件2。還有，在基座1的上面，在工件5的側(cè)方設有具有表示加工信息的明暗圖形的明暗圖形部件6。
圖2是圖1的加工裝置中的重要部分的放大圖。
在與工件5相對的XY方向可動部件2的下面，通過切入單元7配置有刀具8。在XY方向可動部件2上設有讀取與工件5并列設置的明暗圖形部件6的明暗圖形并輸出相應該明暗的讀取數(shù)據(jù)的明暗圖形讀取傳感器9。再有，明暗圖形讀取傳感器9適合使用響應速度較快的光電傳感器，但通過用透鏡匯聚出射光提高讀取分辨能力，能夠讀取更致密的明暗圖形。
還有，加工裝置具備XY方向可動部件2相對基座1(移動停止中的Y方向可動部件)每相對移動規(guī)定量時產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生單元10。在該實施例中，脈沖產(chǎn)生單元10包括以一定的間距標有刻度的直線尺11和每讀取直線尺11的刻度輸出作為刻度信號的脈沖的線位移傳感器12。直線尺11與XY方向可動部件2的移動方向(X軸方向)平行地安裝于Y方向可動部件4上。線位移傳感器12配置于XY方向可動部件2上。
切入單元7根據(jù)來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和脈沖產(chǎn)生單元10(線位移傳感器12)的刻度信號(脈沖)的邏輯積(AND)的輸出，使刀具8在與XY方向可動部件2的移動方向(X軸方向)和Y方向可動部件4的移動方向(Y軸方向)正交的方向(Z軸方向)移動，并對工件5進行切入。再有，加工半球狀的凹痕時，刀具8使用前端具有數(shù)十μm左右的圓頭的圓弧車刀。
下面用圖3A及圖3B詳細說明圖2所示的切入單元7。
在XY方向可動部件2的與工件5的相對面上，通過板簧13安裝有刀具8。還有，在該板簧13和XY方向可動部件2之間使板簧13伸縮地安裝有壓電元件14。若在處于圖3A的狀態(tài)的壓電元件14上附加電壓，按照該電壓的大小，如圖3B所示那樣，壓電元件14延伸而按壓板簧13，使刀具8向切入方向(Z軸方向)移動，對工件5進行切入，因此，通過XY方向可動部件2的沿X軸方向的移動，加工工件5。
由于刀具8安裝于板簧13上，而不是直接安裝在壓電元件14上，因此，加到刀具8上的力不直接傳遞到壓電元件14上。從而，對除了相對伸縮方向伸縮的方向以外的外力較弱的壓電元件14通過板簧13受到保護。
XY方向可動部件2通過X軸驅(qū)動單元3沿X軸方向重復進行單純的往返運動。在XY方向可動部件2的移動過程中，驅(qū)動切入單元7的切入單元驅(qū)動部獲得來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和脈沖產(chǎn)生單元10的脈沖的邏輯積，按照該邏輯積的輸出，通過切入單元7使刀具8動作，進行加工。
下面參照圖4說明刀具8的動作。
在圖4中，XY方向可動部件2在左右方向(X軸方向)移動，刀具8通過切入單元7的驅(qū)動在上下方向(Z軸方向)移動。刀具8的X軸方向的進給和通過壓電元件14的刀具8在Z軸方向的移動合成，如圖4所示那樣，刀具8在連續(xù)加工凹痕的軌跡上移動并進行加工。在該實施例中，當XY方向可動部件2沿X軸的正向(前行通路)移動時，驅(qū)動壓電元件14，用刀具8加工工件5，一方面，當XY方向可動部件2沿X軸的負方向(回行通路)移動時，使壓電元件14的移動停止，使刀具8從工件5躲避(工具8由板簧13的恢復力恢復到離開工件5的狀態(tài)上)。再有，在圖4中，XY方向可動部件2(刀具8)在沿向X軸方向的前行通路(切入單元7被驅(qū)動的狀態(tài)下的移動路徑)和回行通路(切入單元7未被驅(qū)動的狀態(tài)下的移動路徑)不一樣，但這只是為了便于理解而這么做的，實際上，只要切入單元7部不動作，無論前行通路還是回行通路也都成為相同的路徑。
下面用圖5的重要部分流程圖說明驅(qū)動切入單元7的切入單元驅(qū)動部的第一例。
在本發(fā)明中，來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號，作為表示進行加工的區(qū)域的信號使用。例如，假定明暗圖形由單純的黑白圖形構成，明暗圖形中黑的部分為進行加工的區(qū)域，且明暗圖形中自的部分為不加工的區(qū)域。還有，在本發(fā)明中，來自脈沖產(chǎn)生單元10(在上述例中是線位移傳感器12的刻度信號)的脈沖作為表示進行加工的位置的信號使用。因此，按照來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和來自脈沖產(chǎn)生單元10的脈沖的AND輸出，通過切入單元7使刀具8動作，進行加工。
切入單元驅(qū)動部15包括獲取來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和來自脈沖產(chǎn)生單元10的脈沖(刻度信號)的邏輯積并輸出AND信號的AND運算部16；接收AND運算部16的輸出(AND輸出)和用于執(zhí)行加工的XY方向可動部件2的驅(qū)動方向信號，并將AND運算部16的AND輸出作為驅(qū)動信號輸出的AND運算部17；和按照AND運算部17提供的驅(qū)動信號驅(qū)動壓電元件14的壓電放大器18構成。
在該切入單元驅(qū)動部的第一例中，由于做成當XY方向可動部件2沿X軸的正向(前行通路)移動時加工工件5，因此，XY方向可動部件2沿X軸的正向移動時的信號(在該信號中使用從控制加工機的數(shù)值控制裝置等輸出的X軸驅(qū)動單元的驅(qū)動指令方向信號)輸入到AND運算部17中。而且，AND運算部17只在XY方向可動部件2沿X軸的正向移動時向壓電放大器18輸出AND運算部16的AND輸出，驅(qū)動壓電元件14。
下面用圖6說明驅(qū)動刀具的定時。
如圖6(a)所示那樣，由線位移傳感器12輸出的刻度信號是相應于XY方向可動部件2的移動速度的脈沖信號。AND運算部16獲取該刻度信號和圖6(b)所示的來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號的邏輯積(AND)，從AND運算部16輸出圖6(c)所示AND信號。AND運算部17獲取該AND運算部16輸出的AND信號和X軸驅(qū)動方向信號(正向信號)的邏輯積，且只在XY方向可動部件2沿X軸的正方向移動過程中輸出從AND運算部16輸出的AND信號(圖6(c)所示信號)，并通過壓電放大器18驅(qū)動壓電元件14。
壓電元件14由矩形波的脈沖信號驅(qū)動，但實際上，通過壓電放大器18和壓電元件14的響應滯后等，如圖6(d)所示那樣，壓電元件14的響應(移動)變成平滑的山形(bell-shaped)的往返動作。再有，為了使驅(qū)動該壓電元件14的電壓波形呈如正弦波半個周期形狀那樣的平滑的山形，也可以使AND運算部17的輸出通過濾波器輸入到壓電放大器18中。
由于在以直線尺11的間距規(guī)定的位置上輸出對壓電元件14的驅(qū)動信號(AND運算部16的AND輸出)，即使在X軸的速度上出現(xiàn)變動，凹痕的加工位置也不受影響。因此，能夠按一定的間距確實地加工凹痕。再有，由于凹痕的加工位置不受X軸的速度的影響，不必嚴密地控制X軸的速度。因此，單用明暗圖形就能高速且精密地加工間距正確的凹痕。
因壓電元件14的響應速度為數(shù)十kHz，因此，即使驅(qū)動刀具8的信號速度充分快也能響應，從而可高速加工凹痕。而且，加工位置與XY方向可動部件2的速度無關且必定與刻度信號一致而形成一定間距。因壓電元件14的響應速度為數(shù)十kHz，從計算上來講，例如以1m/秒的進給速度驅(qū)動直線軸，通過壓電元件14以十kHz使圓弧車刀振動，則能夠以0.1mm間距每秒1萬個凹痕地高速加工。
下面用圖7A及圖7B說明設于明暗圖形部件6上的明暗圖形和用該明暗圖形加工的凹痕圖形。圖7A表示設于明暗圖形部件6上的二維明暗圖形，圖7B表示按照該明暗圖形加工的凹痕圖形。
用X軸驅(qū)動單元3按規(guī)定速度在X軸正向驅(qū)動XY方向可動部件2，此時，根據(jù)來自掃描該明暗圖形的明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和線位移傳感器12的刻度信號的AND輸出，加工工件5。
XY方向可動部件2的沿Y軸方向的移動在X軸的回行通路上，在刀具8躲避工件5時進行。沿X軸負方向驅(qū)動XY方向可動部件2使之復位，且驅(qū)動Y軸驅(qū)動單元使X軸驅(qū)動單元3及XY方向可動部件2按規(guī)定間距在Y軸方向移動。而后，再用X軸驅(qū)動單元3在X軸正方向驅(qū)動進行加工。通過重復進行這一動作，加工工件5，并在加工工件5上能夠得到凹痕加工圖形。
由于進行安裝有刀具8的XY方向可動部件2的沿Y軸方向的進給后進行下一步X軸方向的加工時，總是在與前一次相同的位置上讀入直線尺11的刻度，因此，在X方向上以刻度間距所決定的間距進行加工，在Y方向上以Y軸的進給間距進行控制。
其結果，如圖7B所示那樣，能夠非常高速地進行與明暗圖形同一倍數(shù)且格子狀地聚齊在準確的位置上的凹痕的加工。還有，由于在用較繁雜的圖形進行凹痕加工時，也能用如同一張畫那樣單純的所謂的明暗圖形代替龐大的加工程序，因此，不需要編制程序所需時間。
X軸方向的間距(凹痕加工中的相鄰的凹痕間的距離)，雖然以刻度信號間距為根本，但通過使用如每隔X次(X2以上的整數(shù))刻度信號輸出一個脈沖的信號變換器電氣地間隔剔除刻度信號，也可使凹痕的加工間距變?yōu)閄倍。如此，通過用信號變換器間隔剔除刻度信號，或者通過變換加工間距或直線尺的開/關模式的周期，能夠調(diào)整X軸方向的間距大小。
再有，切入單元7的刀具8的切入量由壓電放大器18輸出的脈沖電壓大小決定。因此，通過調(diào)整壓電放大器18的放大率調(diào)整切入量。
圖8表示使用不是僅由白和黑構成的明暗圖形而是具有從白到黑的連續(xù)的明暗灰度的圖形，并結合其明暗灰度輸出模擬的圖形讀取信號時的驅(qū)動刀具的定時。
如圖8(b)所示那樣，從明暗圖形讀取傳感器9輸出的明暗圖形的模擬讀取信號輸出對應于明暗圖形的白黑濃淡的明暗灰度的大小的信號。雖然AND運算部16獲取該模擬讀取信號和刻度信號的輸入的邏輯積，但此時，用模擬門電路構成該AND運算部16，并如圖8(c)所示那樣，在接通刻度信號(參照圖8(a))期間，輸出模擬讀取信號并向AND運算部17輸出。而且，用刻度信號開/關模擬門電路的模擬開關，以輸出圖8(c)所示波形的脈沖。于是，AND運算部17只在沿X軸的正方向移動時向壓電放大器18輸出AND運算部16的AND輸出，并驅(qū)動壓電元件14。
在圖5所示的由切入單元驅(qū)動部15進行的壓電元件14的驅(qū)動中，雖然由壓電元件14引起的沿Z軸方向的刀具8的動作行程由壓電放大器18的放大率和明暗圖形的信號大小(電壓)決定，但由于壓電元件14的一次動作時間由刻度信號的寬度決定，因此，調(diào)整取決于壓電元件14驅(qū)動的刀具8的動作時間(作為圖6(d)及圖8(d)所示壓電元件響應而表示的脈沖寬度)比較困難。
下面說明驅(qū)動切入單元的切入單元驅(qū)動部的第二例。
該例的切入單元驅(qū)動部通過將來自AND運算部16的掃描了明暗圖形的明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和線位移傳感器12的刻度信號的邏輯積(AND輸出)用于觸發(fā)信號中而產(chǎn)生加工用脈沖，任意設定取決于壓電元件14的驅(qū)動的刀具8的動作時間和刀具8的動作行程。
下面用圖9的重要部分流程圖說明驅(qū)動切入單元的切入單元驅(qū)動部的第二例。
該第二例的切入單元驅(qū)動部19與圖5的第一例的切入單元驅(qū)動部15的不同點在于具備將AND運算部16的AND輸出作為觸發(fā)信號，產(chǎn)生山形(正弦波的半個周期的形狀)的加工用脈沖產(chǎn)生部20；和用模擬門電路等構成AND運算部17。
AND運算部16獲取來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號和來自脈沖產(chǎn)生單元10的脈沖(刻度信號)的邏輯積后，向加工用脈沖產(chǎn)生部20輸出。
加工用脈沖產(chǎn)生部20由AND運算部16輸出的脈沖觸發(fā)，由輸出山形(正弦波的半個周期的形狀)的加工用脈沖的脈沖產(chǎn)生電路構成。而且，具備調(diào)整脈沖寬幅且調(diào)整加工用脈沖振幅的手動輸入單元。還有，設置自動調(diào)整加工用脈沖的脈沖寬幅的自動調(diào)整單元，向加工用脈沖產(chǎn)生部20輸入X軸方向的進給軸的速度信號，并在加工用脈沖產(chǎn)生部20中按照速度信號自動調(diào)整脈沖寬幅。例如，速度大則按照該速度減小脈沖寬幅，速度小則加大脈沖寬幅。還有，當做成自行調(diào)整加工用脈沖的振幅的結構時，如圖9中虛線箭頭所示那樣，將明暗圖形的模擬讀取信號向加工用脈沖產(chǎn)生部20輸入，并在加工用脈沖產(chǎn)生部20按照明暗圖形的讀取信號的大小(電壓)設定脈沖振幅。
將產(chǎn)生于加工用脈沖產(chǎn)生部20中的山形的加工用脈沖輸入AND運算部17。在AND運算部17中輸入有XY方向可動部件2的驅(qū)動方向信號。即使在使用該圖9所示的用切入單元驅(qū)動部驅(qū)動的切入單元的加工裝置中，也同樣是在XY方向可動部件2向X軸正向(前行通路)移動時加工工件5，在XY方向可動部件2向X軸正向移動時的信號輸入到AND運算部17時，輸出產(chǎn)生于加工用脈沖產(chǎn)生部20上的山形的加工用脈沖并輸入壓電放大器18，壓電放大器18驅(qū)動壓電元件14。還有，沿X軸負方向移動時的AND運算部17遮斷來自加工用脈沖產(chǎn)生部20的山形的加工用脈沖并停止輸出。
下面用圖10說明通過圖9所示切入單元驅(qū)動部19驅(qū)動刀具的定時。
通過讀取刻度信號(參照圖10(a))和明暗圖形的讀取信號(參照圖10(b))的邏輯積的AND運算部16的脈沖輸出(參照圖10(c))而觸發(fā)后，從加工用脈沖產(chǎn)生部20輸出山形的加工用脈沖(參照圖10(d))。因此，由于在由刻度間距所決定的位置上輸出壓電元件14的驅(qū)動信號，即使在X軸的速度上有變動，凹痕的加工位置也不受影響。還有，由于山形的加工用脈沖的寬幅由加工用脈沖產(chǎn)生部20調(diào)整，因此，與刻度信號的寬幅無關地、能夠設定成刻度信號1個周期內(nèi)的任意寬幅。
圖11表示使用不是僅由白和黑構成的明暗圖形而是具有濃淡的明暗灰度的圖形，并結合其明暗灰度輸出模擬的圖形讀取信號時的驅(qū)動刀具的定時。
此時，由于加工用脈沖產(chǎn)生部20產(chǎn)生相應于明暗圖形的濃淡的明暗灰度大小的脈沖，因此，如圖9的虛線所示那樣，將明暗圖形的讀取信號輸入加工用脈沖產(chǎn)生部20，并在加工用脈沖產(chǎn)生部20產(chǎn)生脈沖時，與來自明暗圖形讀取傳感器9的讀取信號(邏輯信號)的大小成比例以改變山形的脈沖振幅，從而能夠改變凹痕深度(大小)。
圖12A表示淡化了明暗圖形的一部分的明暗灰度的例子，圖12B表示通過淡化明暗圖形的一部分的明暗灰度改變所加工的凹痕深度(大小)例子。
在淡化了明暗圖形的一部分的明暗灰度的區(qū)域，比起未淡化明暗圖形的一部分的明暗灰度的區(qū)域，山形的脈沖振幅變小且凹痕深度變淺(凹痕小)。這樣一來，不必編制加工程序，只用明暗圖形也能改變排列在正確的位置上的凹痕深度(大小)。
在上面說明的實施例中，作為第一部件相對第二部件每相對移動規(guī)定量產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生單元，可以采用將按一定的間距刻有刻度的直線尺11與XY方向可動部件2(X軸方向)平行地配置在Y方向可動部件4(第二部件)上，一方面，將每讀取直線尺11的刻度就輸出作為刻度信號的脈沖的線位移傳感器12配置在XY方向可動部件2上面的結構。但，代替該結構，也可以將為了控制X軸直線驅(qū)動單元的進給軸和電機軸的位置而已設有的編碼器作為脈沖產(chǎn)生單元并用。
還有，也可以做成具備在沿刀具的切入方向的第三直線方向(Z軸方向)使Y方向可動部件4移動的第三直線驅(qū)動單元(Z軸直線驅(qū)動單元)的結構。根據(jù)該結構，由于通過Z軸直線驅(qū)動單元使Y方向可動部件4在Z軸方向移動，因而能夠使XY方向可動部件2在Z軸方向移動，因此，能夠使刀具8的位置對應工件5的厚度變化。
還有，在上述實施例中，相對安裝有工件5及明暗圖形部件6的基座1，在X軸方向及Y軸方向上移動自如地構成了設有刀具8、明暗圖形讀取傳感器9及線位移傳感器12的XY方向可動部件2，但也可以做成以下結構，即在通過X軸電機及Y軸電機在X軸及Y軸方向可移動的工作臺上固定配置工件5、明暗圖形部件6及直線尺11，并在通過Z軸電機只能沿與X軸及Y軸方向正交的Z軸方向可移動的XY方向可動部件2上安裝刀具8、明暗圖形讀取傳感器9及線位移傳感器12。
權利要求
1.一種加工裝置，其特征在于，具備使第一部件相對與其相對配置的第二部件相對地在第一方向上直線移動的直線驅(qū)動單元；以及上述第一部件相對第二部件每相對移動規(guī)定量就產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生單元，在上述第一或第二部件上，在確保用于放置加工對象物的區(qū)域的同時，放置具有表示加工信息的明暗圖形的明暗圖形部件，在上述第二或第一部件上設置讀取上述明暗圖形并輸出讀取信號的明暗圖形讀取傳感器、用于加工上述加工對象物的刀具、使該刀具相對上述加工物在與上述第一方向正交的方向上進行切入動作的切入單元以及驅(qū)動該切入單元的切入單元驅(qū)動部，在上述第一部件相對第二部件的相對移動過程中，上述切入單元驅(qū)動部按照上述明暗圖形讀取傳感器的讀取信號和上述脈沖產(chǎn)生單元的脈沖的邏輯積輸出，通過上述切入單元使上述刀具動作，對上述加工對象物進行加工。
2.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述切入單元驅(qū)動部包括使山形的加工用脈沖產(chǎn)生的加工用脈沖產(chǎn)生部，按照上述邏輯積輸出由上述加工用脈沖產(chǎn)生部使上述加工用脈沖產(chǎn)生，并通過上述加工用脈沖使上述切入單元的上述刀具的切入量變化，進行加工。
3.根據(jù)權利要求2所述的加工裝置，其特征在于，上述加工用脈沖產(chǎn)生部具備手動或按照上述第一部件的進給速度調(diào)整生成的上述加工用脈沖的脈沖寬幅的單元。
4.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述切入單元包括壓電元件，按照所施加的電壓的大小使該壓電元件伸展，從而使上述刀具在切入方向上移動。
5.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述切入單元的加工是凹痕加工。
6.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述第一部件相對第二部件在第一方向上往復移動，在上述第一部件在其前行通路上的移動過程中，上述刀具對上述加工對象物進行加工，在回行通路上的移動過程中，上述刀具避讓上述加工對象物。
7.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，具備有使上述第一部件相對上述第二部件在與上述第一方向和上述刀具的切入方向雙方正交的第二方向上相對移動的第二直線驅(qū)動單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的加工裝置，其特征在于，具備有使上述第一部件相對上述第二部件在沿上述刀具的切入方向的第三直線方向上相對移動的第三直線驅(qū)動單元。
9.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述脈沖產(chǎn)生單元包括按一定的間距刻有刻度的直線尺和每讀取該直線尺的刻度就輸出脈沖的線位移傳感器，上述直線尺設置在上述第一或第二部件上，另一方面，上述線位移傳感器設置在上述第二或第一部件上。
10.根據(jù)權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述脈沖產(chǎn)生單元為設于上述直線驅(qū)動單元的進給軸上的編碼器。
全文摘要
本發(fā)明涉及加工裝置，具備XY方向可動部件相對基座每相對移動規(guī)定量就產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生單元。在基座上設置工件和明暗圖形部件。在XY方向可動部件上設置刀具、讀取明暗圖形并輸出讀取信號的明暗圖形讀取傳感器以及使其刀具相對工件在與直線方向正交的切入方向進行動作的切入單元。在XY方向可動部件相對基座的相對移動過程中，按照明暗圖形讀取傳感器的讀取信號和脈沖產(chǎn)生單元的脈沖的邏輯積，通過切入單元使刀具動作，進行加工。
文檔編號B23Q15/00GK1943983SQ20061014180
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權日2005年10月5日
發(fā)明者河合知彥, 蛯原建三 申請人:發(fā)那科株式會社