專利名稱：切繪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括加工臺、加工工具支承部件和立銑刀等加工工具的切繪機(jī)； 其中，上述加工臺具有用于支承片狀的被加工介質(zhì)的支承面；上述加工工具支承部件由設(shè)置在加工臺上的第1導(dǎo)軌、以能夠沿著第1導(dǎo)軌移動(dòng)的方式被支承的第2導(dǎo)軌、及以能夠沿著第2導(dǎo)軌移動(dòng)的方式被支承的滑架構(gòu)成；上述加工工具安裝于上述滑架，用于將被加工介質(zhì)切削加工成所期望的形狀。
背景技術(shù)：
作為對片狀的被加工介質(zhì)實(shí)施所期望的加工的介質(zhì)加工裝置，存在打印機(jī)裝置、 切繪機(jī)等。眾所周知，這些介質(zhì)加工裝置將被加工介質(zhì)載置保持在平板狀的加工臺上，并且包括加工工具支承部件、加工工具和控制機(jī)構(gòu)；其中，上述加工工具支承部件由直線狀延伸地設(shè)置于該加工臺的上方的第1導(dǎo)軌、沿著與第1導(dǎo)軌所延伸的方向交叉的方向延伸地設(shè)置且以能夠沿著第1導(dǎo)軌移動(dòng)的方式被支承的第2導(dǎo)軌(也被稱作Y桿)、及以能夠沿著第2導(dǎo)軌移動(dòng)的方式被支承的滑架等構(gòu)成；上述加工工具安裝于加工工具支承部件，用于對被加工介質(zhì)實(shí)施加工；上述控制機(jī)構(gòu)通過對加工工具支承部件和加工工具的移動(dòng)進(jìn)行控制來控制上述加工(例如參照專利文獻(xiàn)1)。作為上述的介質(zhì)加工裝置的一種，作為將被加工介質(zhì)切削加工成所期望的形狀的設(shè)備，存在切繪機(jī)。對于切繪機(jī)，上述的結(jié)構(gòu)也是周知的。在該切繪機(jī)中，作為加工工具使用切刀或者立銑刀，通過控制機(jī)構(gòu)的控制使加工工具相對于上述滑架沿上下方向移動(dòng)，使得加工工具按壓于被加工介質(zhì)或者自被加工介質(zhì)離開，并且，通過控制滑架在第2導(dǎo)軌上的移動(dòng)和第2導(dǎo)軌在第1導(dǎo)軌上的移動(dòng)，能夠使加工工具相對于被加工介質(zhì)上下或者前后左右移動(dòng)，從而能夠?qū)⒈患庸そ橘|(zhì)切削加工成所期望的形狀。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-148745號公報(bào)發(fā)明要解決的問題但是，在上述的切繪機(jī)中，有時(shí)在第1導(dǎo)軌或第2導(dǎo)軌中存在由公差等引起的微小的彎曲。例如在第2導(dǎo)軌中，也存在在Im左右的長度中產(chǎn)生0.9mm左右的彎曲的情況。在使用具有該彎曲的第1導(dǎo)軌或第2導(dǎo)軌進(jìn)行切削加工時(shí)，無法使滑架沿著導(dǎo)軌筆直地移動(dòng)是不言而喻的，會(huì)發(fā)生無法將被加工介質(zhì)切削加工成所期望的形狀的問題，存在被加工介質(zhì)的切削加工的質(zhì)量惡化的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述課題而做成的，其目的在于提供一種即使在以能夠移動(dòng)的方式支承滑架的導(dǎo)軌等中產(chǎn)生有彎曲，也能夠防止由該彎曲導(dǎo)致的切削加工的質(zhì)量惡化的切繪機(jī)。用于解決問題的方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的切繪機(jī)包括介質(zhì)支承部件(例如實(shí)施方式中的加工臺20)，其具有用于支承片狀的被加工介質(zhì)的支承面；第1導(dǎo)軌(例如實(shí)施方式中的導(dǎo)軌 31)，其沿著與支承面平行的第1方向延伸地設(shè)置于介質(zhì)支承部件；第2導(dǎo)軌(例如實(shí)施方式中的Y桿32)，其以能夠沿著第1導(dǎo)軌在第1方向上移動(dòng)的方式安裝，沿著與支承面平行且與第1方向交叉的第2方向延伸地設(shè)置；滑架(例如實(shí)施方式中的滑動(dòng)件41)，其以能夠沿著第2導(dǎo)軌在第2方向上移動(dòng)的方式安裝；加工工具(例如實(shí)施方式中的立銑刀43)，其以能夠在與支承面垂直的第3方向上移動(dòng)的方式安裝于滑架，用于切削加工被加工介質(zhì)； 加工控制部件(例如實(shí)施方式中的控制單元50)，其用于進(jìn)行使第2導(dǎo)軌沿著第1導(dǎo)軌在第 1方向上移動(dòng)的控制、使滑架沿著第2導(dǎo)軌在第2方向上移動(dòng)的控制、及使加工工具相對于滑架在第3方向上移動(dòng)的控制，利用加工工具切削加工被加工介質(zhì)；其特征在于，該切繪機(jī)包括第2方向偏離檢測部件(例如實(shí)施方式中的位移傳感器101、X方向夾具103)，該第2 方向偏離檢測部件用于測量第2導(dǎo)軌偏離量，該第2導(dǎo)軌偏離量表示使滑架沿著第2導(dǎo)軌在第2方向上移動(dòng)時(shí)滑架相對于第2導(dǎo)軌的移動(dòng)路徑在與第2方向正交的方向上偏離所期望的移動(dòng)路徑的偏離大小，加工控制部件用于在第2導(dǎo)軌上的滑架的移動(dòng)控制中，加上第1 導(dǎo)軌上的第2導(dǎo)軌的移動(dòng)控制進(jìn)行控制，以校正第2導(dǎo)軌偏移量。本發(fā)明的切繪機(jī)還優(yōu)選，該切繪機(jī)包括第1方向偏離檢測部件(例如實(shí)施方式中的位移傳感器101、Y方向夾具104)，該第1方向偏離檢測部件用于測量第1導(dǎo)軌偏離量， 該第1導(dǎo)軌偏離量表示使第2導(dǎo)軌沿著第1導(dǎo)軌在第1方向上移動(dòng)時(shí)第2導(dǎo)軌相對于第1 導(dǎo)軌的移動(dòng)路徑在與第1方向正交的方向上偏離所期望的移動(dòng)路徑的偏離大小，加工控制部件用于在第1導(dǎo)軌上的第2導(dǎo)軌的移動(dòng)控制中，加上第2導(dǎo)軌上的滑架的移動(dòng)控制進(jìn)行控制，以校正第1導(dǎo)軌偏離量。而且還優(yōu)選，第1導(dǎo)軌及第2導(dǎo)軌沿直線延伸地設(shè)置，第1方向偏離檢測部件用于測量第1導(dǎo)軌的彎曲，第2方向偏離檢測部件用于測量第2導(dǎo)軌的彎曲。發(fā)明的效果在本發(fā)明的切繪機(jī)中，設(shè)有第2方向偏離檢測部件，該第2方向偏離檢測部件用于檢測自使滑架沿著第2導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)路徑相對于所期望的移動(dòng)路徑在與第2方向正交的方向上的偏離，以校正該偏離的方式，加上第2導(dǎo)軌相對于第1導(dǎo)軌在第1方向上移動(dòng)的控制地進(jìn)行控制。由此，在切削加工之前測量支承滑架的第2導(dǎo)軌的彎曲，根據(jù)該測量結(jié)果控制第2導(dǎo)軌相對于第1導(dǎo)軌在上述第1方向上的移動(dòng)，能夠校正加工工具相對于被加工介質(zhì)的移動(dòng)，因此，即使在支承滑架的第2導(dǎo)軌中存在彎曲等的情況下，也能夠防止由該彎曲導(dǎo)致切削加工的質(zhì)量惡化。另外，設(shè)有偏離檢測部件，該偏離檢測部件用于檢測自使第2導(dǎo)軌沿著第1導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)路徑相對于所期望的移動(dòng)路徑在與第1方向正交的方向上的偏離，以校正在與該第1方向正交的方向上的該偏離的方式，加上滑架相對于第2導(dǎo)軌在第2方向上移動(dòng)的控制地進(jìn)行控制。由此，即使在支承第2導(dǎo)軌的第1導(dǎo)軌中存在彎曲等的情況下，也能夠防止由彎曲導(dǎo)致切削加工的質(zhì)量惡化。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的切繪機(jī)的立體圖。圖2是沿著設(shè)置于上述切繪機(jī)的立銑刀的長度方向延伸的方向進(jìn)行切斷時(shí)的局部剖視圖，是表示利用立銑刀切削被加工介質(zhì)的情形的圖。圖3是表示上述切繪機(jī)的切削加工控制結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示在上述切繪機(jī)上安裝有X和Y方向夾具以及位移傳感器的情形的立體圖。圖5的(a)是表示位移傳感器的立體圖。圖5的(b)是表示在傳感器支承構(gòu)件上安裝有位移傳感器、傳感器支承構(gòu)件安裝在滑動(dòng)件上的情形的立體圖。圖6是表示在上述切繪機(jī)中使用X方向夾具測量Y桿的X軸方向彎曲的情形的立體圖。圖7的(a)是表示使用位移傳感器測量向X軸方向彎曲的Y桿彎曲的情形的俯視圖。圖7的(b)是表示利用上述位移傳感器測量的Y桿彎曲的測量結(jié)果和基于該測量結(jié)果做成的切割數(shù)據(jù)的圖。圖7的(c)是表示所期望的加工區(qū)域和為了切削加工成該加工區(qū)域的形狀的切割數(shù)據(jù)的圖。圖8是表示在上述切繪機(jī)上安裝有X和Y方向夾具以及位移傳感器的情形的俯視圖。圖9的(a)是表示使用位移傳感器測量向Y軸方向彎曲的導(dǎo)軌彎曲的情形的俯視圖。圖9的(b)是表示利用上述位移傳感器測量的導(dǎo)軌彎曲的測量結(jié)果和基于該測量結(jié)果做成的切割數(shù)據(jù)的圖。圖9的(c)是表示所期望的加工區(qū)域和為了切削加工成該加工區(qū)域的形狀的切割數(shù)據(jù)的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。作為應(yīng)用了本發(fā)明的切繪機(jī)(切割裝置)的一例子，圖1表示將利用丙烯酸板、鋁復(fù)合板等原料形成的片狀的被加工介質(zhì)固定保持在加工臺上，使立銑刀抵接于該被加工介質(zhì)并相對于該被加工介質(zhì)沿上下方向升降、 以及沿水平面內(nèi)的正交的兩軸方向移動(dòng)而將被加工介質(zhì)切削加工成所期望的形狀的X-Y 繪圖儀型的切繪機(jī)1的概略結(jié)構(gòu)。在以下的說明中，將圖1的紙面中的上方向作為Z軸正方向、圖1的紙面中的右下方向(平行于后述的Y桿32的方向)作為Y軸正方向、圖1的紙面中的左下方向(與后述的導(dǎo)軌31平行的方向)作為X軸正方向。切繪機(jī)1由加工臺20、主體框架10、X軸滑架30、切削單元40和控制單元50等構(gòu)成；其中，上述加工臺20用于固定保持被加工介質(zhì)2 ；上述主體框架10用于水平地保持加工臺20，并作為各機(jī)構(gòu)的安裝底座；上述X軸滑架30以沿X軸方向(前后方向)能夠自由移動(dòng)方式被支承于加工臺20的上方而利用后述的X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35能夠沿X軸方向移動(dòng)； 上述切削單元40以沿著后述的Y桿32在Y軸方向(左右方向)上能夠自由移動(dòng)方式被支承而利用后述的Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45能夠沿Y軸方向移動(dòng)；上述控制單元50用于控制X軸滑架30的水平移動(dòng)及后述的立銑刀43的上下移動(dòng)，利用該控制對固定保持于加工臺20上的被加工介質(zhì)2的切削加工進(jìn)行控制。加工臺20由支承盤21、減壓室22、真空鼓風(fēng)機(jī)23、真空臺M和兩張氈25等構(gòu)成； 其中，上述支承盤21具有平坦面；上述減壓室22設(shè)置于支承盤21的下表面?zhèn)?；上述真空鼓風(fēng)機(jī)23用于排出減壓室22的空氣而能夠?qū)p壓室22設(shè)定為負(fù)壓；上述真空臺M為矩形，設(shè)置在從加工臺20的上方看時(shí)的中央部分，能夠在其上表面載置片狀的被加工介質(zhì)2并固定保持；上述氈25以覆蓋真空臺M的上表面的方式載置而支承被加工介質(zhì)2，其厚度為3mm左右(參照圖1及圖2)。如圖1所示，在支承盤21的上表面設(shè)有用于載置后述的X方向夾具103和Y方向夾具104的腿部的載置部21a、21b。另外，在真空臺M中形成有許多個(gè)上下貫通的微細(xì)的空氣孔(未圖示)，通過該空氣孔和減壓室22設(shè)置于真空臺M的下表面?zhèn)?，真空臺M的上表面被兩張片狀的氈25所覆蓋，能夠使空氣借助空氣孔及氈25沿上下方向通過。因而，能夠通過利用真空鼓風(fēng)機(jī)23將減壓室22設(shè)定為負(fù)壓，使被加工介質(zhì)2真空吸附于真空臺M 而被固定保持。X軸滑架30由Y桿32、滑塊33、滑塊34、X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35和左右成一對的導(dǎo)軌31、 31構(gòu)成；上述導(dǎo)軌31、31與X軸方向平行地延伸而設(shè)置于支承盤21的上表面；上述Y桿 32以沿Y軸方向延伸的方式設(shè)置而沿X軸方向能夠自由移動(dòng)地保持在導(dǎo)軌31、31上；上述滑塊33、34分別嵌合于導(dǎo)軌31、31，用于固定Y桿32的左端部和右端部；上述X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35用于使Y桿32沿X軸方向移動(dòng)。導(dǎo)軌31采用被稱作直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)或者線性引導(dǎo)的直線運(yùn)動(dòng)軸承的支承軌道。Y桿32使用鋁材料以棒狀延伸的方式形成，以橫跨于支承盤21 的上方的狀態(tài)、以沿X軸方向能夠自由滑動(dòng)方式被支承。X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35由滾珠絲杠(未圖示)、伺服電動(dòng)機(jī)(未圖示)及滾珠螺母構(gòu)成，該滾珠絲杠與導(dǎo)軌31平行地前后延伸而配設(shè)于加工臺20的下表面?zhèn)?；該伺服電?dòng)機(jī)用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠；該滾珠螺母嵌合支承于滾珠絲杠且固定于X軸滑架30，能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，使Y桿32和滑塊33、34沿 X軸方向移動(dòng)。如圖1、圖2及圖4所示，切削單元40包括滑動(dòng)件41，其嵌合于以沿Y軸方向延伸的方式固定在Y桿32的前表面的Y軸導(dǎo)軌32a，并以能夠自由向左右滑動(dòng)的方式被支承； 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42，其以能夠裝卸的方式被支承在滑動(dòng)件41的前表面?zhèn)龋糜隍?qū)動(dòng)后述的立銑刀43，使該立銑刀43以沿著其長度方向延伸的軸為中心旋轉(zhuǎn)；立銑刀43，其以能夠裝卸的方式構(gòu)成于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42的下部，且能夠切削被加工介質(zhì)2 ;Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45，其能夠使滑動(dòng)件41沿Y軸方向移動(dòng)；切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)46，其利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42使立銑刀43旋轉(zhuǎn)，并能夠使立銑刀43相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42沿上下方向移動(dòng)?；瑒?dòng)件41在其上表面具有卡合孔41a， 通過使后述的傳感器支承構(gòu)件102嵌合于卡合孔41a，能夠?qū)⒒苄螤顪y量機(jī)構(gòu)100 (下文詳述)安裝于滑動(dòng)件41。另外，立銑刀43能夠相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42上下移動(dòng)，切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)46使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42使立銑刀43旋轉(zhuǎn)，通過將旋轉(zhuǎn)的立銑刀43按壓并移動(dòng)到被加工介質(zhì)2，能夠?qū)Ρ患庸そ橘|(zhì)2進(jìn)行切削加工。此外，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部42上，不僅能夠裝卸立銑刀43，也能夠裝卸切刀等。Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45由分別旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)置在Y桿32的左端側(cè)和右端側(cè)的驅(qū)動(dòng)皮帶輪(未圖示)和從動(dòng)皮帶輪(未圖示)、用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪的伺服電動(dòng)機(jī)(未圖示)、 及卷掛于驅(qū)動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪的環(huán)形帶狀的驅(qū)動(dòng)帶(未圖示)構(gòu)成，且構(gòu)成為在驅(qū)動(dòng)帶的中間部固定滑動(dòng)件41。另外，能夠采用在驅(qū)動(dòng)帶的內(nèi)周面形成有許多個(gè)齒的同步帶，驅(qū)動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪采用同步皮帶輪，精細(xì)地控制切削單元40的移動(dòng)(移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、左右方向位置等)。如圖3所示，控制單元50由切削形狀數(shù)據(jù)讀取部52、切削形狀設(shè)定部53、驅(qū)動(dòng)控制部M、輸入部55和顯示部56等構(gòu)成。切削形狀數(shù)據(jù)讀取部52以如下方式構(gòu)成，即，讀取由規(guī)定的加工程序及用戶輸入的所期望的加工形狀(以下稱作加工形狀數(shù)據(jù))，將加工形狀數(shù)據(jù)發(fā)送到切削形狀設(shè)定部53。切削形狀設(shè)定部53參照自切削形狀數(shù)據(jù)讀取部52接收到的加工形狀數(shù)據(jù)來制作切削加工被加工介質(zhì)2時(shí)要用到的切割數(shù)據(jù)(形狀數(shù)據(jù))，將制作出的切割數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制部M。驅(qū)動(dòng)控制部M能夠控制切繪機(jī)1的包含各軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)裝置，通過根據(jù)自切削形狀設(shè)定部53接收到的切割數(shù)據(jù)控制上述X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35、Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45和切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)46等的動(dòng)作，來控制X軸滑架30和切削單元40 的水平移動(dòng)及立銑刀43的上下移動(dòng)，能夠通過該控制對固定保持于加工臺20的被加工介質(zhì)2進(jìn)行切削加工。輸入部55是為了輸入用戶使切繪機(jī)1運(yùn)行的指示而設(shè)置的觸摸面板，用戶通過輸入部55進(jìn)行切削工序的指示(例如，以順時(shí)針或者逆時(shí)針進(jìn)行切削加工的指示、切削速度、 立銑刀向被加工介質(zhì)的按壓力等切削條件的指示)，并且，也能夠使滑動(dòng)件41沿Y軸方向往返移動(dòng)并且使Y桿32沿X軸方向往返移動(dòng)而對導(dǎo)軌31和Y桿32的形狀進(jìn)行測量(下文詳述)。另外，顯示部59可用作顯示上述切削條件、切削形狀、切繪機(jī)1的運(yùn)行結(jié)果的顯示
ο但是，上述導(dǎo)軌31和Y桿32雖然形成為筆直延伸的棒狀，但是有時(shí)在其制造階段產(chǎn)生微細(xì)的彎曲(直線度公差)。例如，在Y桿32中，也存在在Im左右長度中產(chǎn)生0.9mm 左右的彎曲的情況。在使用具有該彎曲的導(dǎo)軌31、Y桿32進(jìn)行切削加工時(shí)，無法使切削單元40筆直地沿X方向及Y方向移動(dòng)，會(huì)發(fā)生像不切削加工成加工形狀數(shù)據(jù)的形狀的這種切削加工質(zhì)量惡化的問題。因此，如圖3所示，在本實(shí)施方式的切繪機(jī)1中，設(shè)有滑架形狀數(shù)據(jù)讀取部51和滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100，在切繪機(jī)1制造之后出貨之前，利用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100測量導(dǎo)軌 31和Y桿32的彎曲，基于該測量結(jié)果校正加工形狀數(shù)據(jù)，從而能夠使導(dǎo)軌31和Y桿32的彎曲不影響實(shí)際的切削加工。下面，說明滑架形狀數(shù)據(jù)讀取部51和滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100 的結(jié)構(gòu)?；苄螤顢?shù)據(jù)讀取部51以如下方式構(gòu)成，即，如圖3所示地設(shè)置在控制單元50 中，利用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100讀取導(dǎo)軌31和Y桿32的彎曲(以下稱作滑架形狀數(shù)據(jù))， 將讀取的滑架形狀數(shù)據(jù)發(fā)送到切削形狀設(shè)定部53。切削形狀設(shè)定部53用該滑架形狀數(shù)據(jù)來校正自切削形狀數(shù)據(jù)讀取部52接收到的加工形狀數(shù)據(jù)，制作切割數(shù)據(jù)(下文詳述)。如圖4、圖5及圖6所示，滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100由位移傳感器101、傳感器支承構(gòu)件102、X方向夾具103和Y方向夾具104構(gòu)成；其中，上述位移傳感器101用于測量導(dǎo)軌 31和Y桿32的彎曲；上述傳感器支承構(gòu)件102具有用于與設(shè)置于位移傳感器101的凸部 IOla相嵌合的嵌合孔102a、102b及突起部(未圖示)；上述X方向夾具103構(gòu)成為能夠以沿Y軸方向延伸的方式配置；上述Y方向夾具104構(gòu)成為能夠以沿X軸方向延伸的方式配置。通過使位移傳感器101的凸部IOla嵌合于傳感器支承構(gòu)件102的嵌合孔10h、102b， 能夠使位移傳感器101固定保持于傳感器支承構(gòu)件102，并且，通過使傳感器支承構(gòu)件102 的突起部(未圖示)卡合于滑動(dòng)件41的卡合孔41a，能夠使位移傳感器101和傳感器支承構(gòu)件102固定支承于滑動(dòng)件41。另外，本實(shí)施方式的位移傳感器101是接觸式的位移傳感器101，在測量對象物時(shí)，能夠通過使以棒狀延伸的測量部IOlb的頂端抵接于對象物來測量位移。另外，這里使用的位移傳感器并不限定于接觸式的位移傳感器101，例如也可以使用千分表式、或者渦電流式、光學(xué)式、空氣傳感器等、非接觸式的位移傳感器。如圖6所示，X方向夾具103具有用于固定Y方向夾具104的孔部103a，通過使設(shè)置于Y方向夾具104的沿長度方向延伸的一端的凸部(未圖示)嵌合于孔部103a，能夠如圖4所示地將Y方向夾具104固定于X方向夾具103。夾具103、104在沿長度方向延伸的兩端部分具有腿部，沿夾具103、104的長度方向延伸的棒狀部分的下表面不與被加工介質(zhì) 2和支承盤21等接觸。另外，位移傳感器101的測量部IOlb的頂端接觸于沿夾具103、104 的長度方向延伸的棒狀部分的、與XY平面正交的面(側(cè)面)。下面，說明使用如上所述地構(gòu)成的切繪機(jī)1和滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100測量導(dǎo)軌31 和Y桿32的彎曲，并將該測量結(jié)果反映到實(shí)際的切削加工中的方法。首先，說明測量沿Y軸方向延伸地設(shè)置的Y桿32的彎曲并反映該測量結(jié)果的方法。作為事先準(zhǔn)備，如圖5的(b) 所示地使傳感器支承構(gòu)件102的突起部(未圖示)嵌合于滑動(dòng)件41的卡合孔41a，使位移傳感器101的凸部IOla卡合于傳感器支承構(gòu)件102的嵌合孔102a，將位移傳感器101安裝為其測量部IOlb的頂端朝向X軸正方向。然后，如圖6所示，將X方向夾具103配置為設(shè)置在其一端的腿部載置在載置部21a的上表面，并對該X方向夾具103的位置進(jìn)行微調(diào)，使得位移傳感器101的測量部IOlb的頂端抵接于X方向夾具103的側(cè)面。下面，說明如圖7的(a)所示的、Y桿32的左端部分向X軸負(fù)方向彎曲長度el的量、其右端部分向X軸負(fù)方向彎曲長度e2的量的情況。首先，如上所述，在配置了 X方向夾具103的狀態(tài)下開啟電源開關(guān)之后，操作輸入部55使滑動(dòng)件41沿Y軸方向往返移動(dòng)，測量 Y桿32的彎曲。在沿Y軸方向往返移動(dòng)滑動(dòng)件41時(shí)，固定支承于滑動(dòng)件41的位移傳感器 101也沿Y軸方向往返移動(dòng)，位移傳感器101將如圖7的(b)所示的、左端部分向X軸負(fù)方向彎曲長度el的量、右端部分向X軸負(fù)方向彎曲長度e2的量的形狀的Y桿形狀測量結(jié)果 121作為滑架形狀數(shù)據(jù)輸出。滑架形狀讀取部51讀取該滑架形狀數(shù)據(jù)(Y桿形狀測量結(jié)果 121)，將其發(fā)送到切削形狀設(shè)定部53。在此，例如在加工形狀數(shù)據(jù)(所期望的加工形狀)是如圖7的(b)所示的與Y軸方向平行的直線122的情況下，若保持原樣地進(jìn)行切削加工，則會(huì)受到Y(jié)桿32彎曲的影響而切削成像Y桿形狀測量結(jié)果121那樣的形狀。為了防止發(fā)生這種情況，切削形狀設(shè)定部 53計(jì)算出Y桿形狀測量結(jié)果121相對于所期望的直線122的X軸方向的彎曲的位移，制作左端部分向X軸正方向彎曲長度el的量、右端部分向X軸正方向彎曲長度e2的量的切割數(shù)據(jù)123。然后，通過驅(qū)動(dòng)控制部M的控制，根據(jù)切割數(shù)據(jù)123對被加工介質(zhì)2進(jìn)行切削加工時(shí)，Y桿32的彎曲被切割數(shù)據(jù)123抵消，能夠切削加工成像直線122那樣。如上所述地校正加工形狀數(shù)據(jù)(所期望的加工形狀)制作切割數(shù)據(jù)123，從而能夠不受Y桿32彎曲的影響地進(jìn)行切削加工，例如在所期望加工區(qū)域是如區(qū)域131那樣的長方形的情況下，通過制作如圖7的(c)所示的切割數(shù)據(jù)132進(jìn)行切削加工，結(jié)果能夠切削加工成像區(qū)域131那樣。另外，在所期望的加工區(qū)域是如區(qū)域161那樣的直角三角形的情況下，通過制作切割數(shù)據(jù)162進(jìn)行切削加工，結(jié)果能夠切削加工成像區(qū)域161那樣。接著，說明測量沿X軸方向延伸地設(shè)置的導(dǎo)軌31的彎曲并將該測量結(jié)果反映到切削加工中的方法。首先，如圖5及圖8所示，通過使位移傳感器101的凸部IOla卡合于傳感器支承構(gòu)件的嵌合孔102b，將位移傳感器101安裝為其測量部IOlb的頂端朝向Y軸正方向。然后，將Y方向夾具104配置為設(shè)置在沿其長度方向延伸的一端的凸部(未圖示)嵌合固定于X方向夾具103的孔部103a、并將設(shè)置在其另一端的腿部載置于載置部21b (參照圖1)，并對該Y方向夾具104的位置進(jìn)行微調(diào)，使得位移傳感器101的測量部IOlb的頂端抵接于Y方向夾具104的側(cè)面。下面，說明如圖9的(a)所示的、導(dǎo)軌31的上端部分向Y軸負(fù)方向彎曲長度e 3 的量、其下端部分向Y軸負(fù)方向彎曲長度e4的量的情況。首先，如上所述，在配置了 Y方向夾具104的狀態(tài)下，操作輸入部55使滑動(dòng)件41沿X軸方向往返移動(dòng)，測量導(dǎo)軌31的彎曲。 在沿X軸方向往返移動(dòng)滑動(dòng)件41時(shí)，固定支承于滑動(dòng)件41的位移傳感器101也沿X軸方向往返移動(dòng)，位移傳感器101將如圖9的(b)所示的、上端部分向Y軸負(fù)方向彎曲長度e3 的量、下端部分向Y軸負(fù)方向彎曲長度e4的量的形狀的導(dǎo)軌形狀測量結(jié)果141作為滑架形狀數(shù)據(jù)輸出。滑架形狀讀取部51讀取該滑架形狀數(shù)據(jù)(導(dǎo)軌形狀測量結(jié)果141)，將其發(fā)送到切削形狀設(shè)定部53。然后，與測量Y桿32的彎曲的情況相同，切削形狀設(shè)定部53計(jì)算出導(dǎo)軌形狀測量結(jié)果141相對于直線142的Y軸方向的彎曲的位移，制作上端部分向Y軸正方向彎曲長度 e3的量、下端部分向Y軸正方向彎曲長度e4的量的切割數(shù)據(jù)143。然后，通過驅(qū)動(dòng)控制部 54的控制，根據(jù)切割數(shù)據(jù)143對被加工介質(zhì)2進(jìn)行切削加工時(shí)，導(dǎo)軌31的彎曲被切割數(shù)據(jù) 143抵消，能夠切削加工成像直線142那樣。如上所述地校正加工形狀數(shù)據(jù)(所期望的加工形狀)制作切割數(shù)據(jù)143，從而能夠不受導(dǎo)軌31彎曲的影響地進(jìn)行切削加工，例如在所期望加工區(qū)域是如區(qū)域151那樣的長方形的情況下，通過制作如圖9的(c)所示的切割數(shù)據(jù) 152進(jìn)行切削加工，結(jié)果能夠切削加工成像區(qū)域151那樣。另外，在所期望的加工區(qū)域是如區(qū)域171那樣的直角三角形的情況下，通過制作切割數(shù)據(jù)172進(jìn)行切削加工，結(jié)果能夠切削加工成像區(qū)域171那樣。如上所述，在滑動(dòng)件41上安裝位移傳感器101，使用夾具103、104獲取到的滑架形狀數(shù)據(jù)保存于滑架形狀讀取部51，在保存滑架形狀數(shù)據(jù)之后，運(yùn)行為切削形狀設(shè)定部53始終利用滑架形狀數(shù)據(jù)校正加工形狀數(shù)據(jù)(所期望的加工形狀)進(jìn)行切削加工。但是，通過如上所述地使用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100，能夠隨時(shí)更新滑架形狀數(shù)據(jù)。例如在長年持續(xù)使用切繪機(jī)1而導(dǎo)軌31和Y桿32的形狀發(fā)生變化的情況下，通過再次使用滑架形狀測量機(jī)構(gòu) 100更新滑架形狀讀取部51的滑架形狀數(shù)據(jù)，能夠完全消除由導(dǎo)軌31或Y桿32的形狀變化所導(dǎo)致的加工質(zhì)量惡化的問題。以上，在本實(shí)施方式的切繪機(jī)1中，利用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100測量導(dǎo)軌31和Y 桿32的彎曲，并根據(jù)用該測量結(jié)果校正加工形狀數(shù)據(jù)(所期望的加工形狀)而做成的切割數(shù)據(jù)來進(jìn)行切削加工，從而能夠解決受到導(dǎo)軌31和Y桿32的彎曲(直線度公差)的影響導(dǎo)致加工件的質(zhì)量惡化的問題。另外，在本實(shí)施方式中，表示了在切繪機(jī)1制造之后在出貨之前使用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100更新滑架形狀讀取部51的滑架形狀數(shù)據(jù)的例子，但更新滑架形狀數(shù)據(jù)的時(shí)機(jī)并不限定于切繪機(jī)1制造之后出貨之前，例如既可以在每次開啟電源開關(guān)時(shí)都執(zhí)行，也可以在維護(hù)切繪機(jī)1時(shí)執(zhí)行。而且，在本實(shí)施方式的滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100中，表示了使用位移傳感器測量導(dǎo)軌31和Y桿32的彎曲的例子，但作為測量彎曲的設(shè)備，并不限定必須采用位移傳感器，例如也可以使用激光測長器、直線度測量器等。
并且，特征在于使用滑架形狀測量機(jī)構(gòu)100和滑架形狀讀取部51校正導(dǎo)軌31和 Y桿32的彎曲進(jìn)行切削加工的本發(fā)明并不僅能夠應(yīng)用于上述實(shí)施方式，例如也能夠應(yīng)用于被加工介質(zhì)驅(qū)動(dòng)型等其他種類的切繪機(jī)或者打印機(jī)裝置。例如本發(fā)明除了能應(yīng)用于從上方(Z軸正方向)將立銑刀43按壓于被加工介質(zhì) 2進(jìn)行切削加工的類型的切繪機(jī)1之外，也能應(yīng)用于將被加工介質(zhì)2以其加工面朝向橫向 (與XY平面平行的方向)的方式吸附保持，從橫向按壓立銑刀43進(jìn)行切削加工。的類型的切繪機(jī)等。附圖標(biāo)記說明1、切繪機(jī)；2、被加工介質(zhì)；20、加工臺(介質(zhì)支承部件)；31、導(dǎo)軌(第1導(dǎo)軌)；32、 Y桿(第2導(dǎo)軌)；41、滑動(dòng)件(滑架)；43、立銑刀(加工工具)；50、控制單元(加工控制部件)；101、位移傳感器(第1方向偏離檢測部件、第2方向偏離檢測部件)；103、X方向夾具(第2方向偏離檢測部件)；104、Y方向夾具(第1方向偏離檢測部件)。
權(quán)利要求
1.一種切繪機(jī)，其包括介質(zhì)支承部件，其具有用于支承片狀的被加工介質(zhì)的支承面； 第1導(dǎo)軌，其沿著與上述支承面平行的第1方向延伸地設(shè)置于上述介質(zhì)支承部件； 第2導(dǎo)軌，其以能夠沿著上述第1導(dǎo)軌在上述第1方向上移動(dòng)的方式安裝，沿著與上述支承面平行且與上述第1方向交叉的第2方向延伸地設(shè)置；滑架，其以能夠沿著上述第2導(dǎo)軌在上述第2方向上移動(dòng)的方式安裝； 加工工具，其以能夠在與上述支承面垂直的第3方向上移動(dòng)的方式安裝于上述滑架， 用于切削加工上述被加工介質(zhì)；加工控制部件，其用于進(jìn)行使上述第2導(dǎo)軌沿著上述第1導(dǎo)軌在上述第1方向上移動(dòng)的控制、使上述滑架沿著上述第2導(dǎo)軌在上述第2方向上移動(dòng)的控制及使上述加工工具相對于上述滑架在上述第3方向上移動(dòng)的控制，利用上述加工工具切削加工上述被加工介質(zhì)；該切繪機(jī)的特征在于，該切繪機(jī)包括第2方向偏離檢測部件，該第2方向偏離檢測部件用于測量第2導(dǎo)軌偏離量，該第2導(dǎo)軌偏離量表示使上述滑架沿著上述第2導(dǎo)軌在上述第2方向上移動(dòng)時(shí)上述滑架相對于上述第2導(dǎo)軌的移動(dòng)路徑在與上述第2方向正交的方向上偏離所期望的移動(dòng)路徑的偏離大?。簧鲜黾庸た刂撇考糜谠谏鲜龅?導(dǎo)軌上的上述滑架的移動(dòng)控制中，進(jìn)行加上上述第 1導(dǎo)軌上的上述第2導(dǎo)軌的移動(dòng)控制的控制，以校正上述第2導(dǎo)軌偏離量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切繪機(jī)，其特征在于，該切繪機(jī)包括第1方向偏離檢測部件，該第1方向偏離檢測部件用于測量第1導(dǎo)軌偏離量，該第1導(dǎo)軌偏離量表示使上述第2導(dǎo)軌沿著上述第1導(dǎo)軌在上述第1方向上移動(dòng)時(shí)上述第2導(dǎo)軌相對于上述第1導(dǎo)軌的移動(dòng)路徑在與上述第1方向正交的方向上偏離所期望的移動(dòng)路徑的偏離大??；上述加工控制部件用于在上述第1導(dǎo)軌上的上述第2導(dǎo)軌的移動(dòng)控制中，進(jìn)行加上上述第2導(dǎo)軌上的上述滑架的移動(dòng)控制的控制，以校正上述第1導(dǎo)軌偏移量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切繪機(jī)，其特征在于， 上述第1導(dǎo)軌及第2導(dǎo)軌沿直線延伸地設(shè)置；上述第1方向偏離檢測部件用于測量上述第1導(dǎo)軌的彎曲； 上述第2方向偏離檢測部件用于測量上述第2導(dǎo)軌的彎曲。
全文摘要
本發(fā)明提供一種切繪機(jī)。該切繪機(jī)即使在以能夠移動(dòng)的方式支承滑架的導(dǎo)軌等中產(chǎn)生有彎曲，也能夠防止由該彎曲導(dǎo)致切削加工的質(zhì)量惡化。該切繪機(jī)包括加工臺，其用于支承片狀的被加工介質(zhì)；立銑刀，其設(shè)置于加工臺支承的被加工介質(zhì)的上方，其用于切削加工被加工介質(zhì)；導(dǎo)軌(31)、Y桿(32)和切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于加工臺的上方，用于以能夠向前后、左右或上下移動(dòng)的方式支承立銑刀；控制單元(50)，其用于進(jìn)行使立銑刀向前后、左右或上下移動(dòng)來切削加工被加工介質(zhì)的控制；該切繪機(jī)還包括用于檢測導(dǎo)軌(31)、Y桿(32)的彎曲的滑架形狀測量機(jī)構(gòu)(100)，根據(jù)檢測出的導(dǎo)軌(31)和Y桿(32)的彎曲進(jìn)行校正加工工具的移動(dòng)方向的控制。
文檔編號B23C1/06GK102497956SQ20108004094
公開日2012年6月13日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者岡部正文 申請人:株式會(huì)社御牧工程