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公開番号2025153387
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055851
出願日2024-03-29
発明の名称切削加工機および切削加工機の座標補正方法
出願人DGSHAPE株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G05B 19/404 20060101AFI20251002BHJP(制御;調整)
要約【課題】加工ツールを被加工物に対してX軸、Y軸、およびZ軸の方向に相対的に直進させるとともに、A軸周りに相対的に回転させる切削加工機において、加工精度を向上させること。
【解決手段】切削加工機の座標補正方法は、スピンドル30をX軸方向に移動させることにより、スピンドル30に保持された検出ツール31をクランプ50に保持されたピン32に接触させ、第1の接触位置を取得する第1接触処理と、クランプ50をY軸方向に第1の距離移動させる第1移動処理と、前記第1移動処理の後に、スピンドル30X軸方向に移動させることにより、検出ツール31をピン32に接触させて第2の接触位置を取得する第2接触処理と、第1の接触位置と第2の接触位置と第1の距離とに基づいて、Z軸から見てY軸がA軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する補正処理と、を含む。
【選択図】図10

特許請求の範囲【請求項１】
被加工物を保持する第１保持部材と、
前記被加工物を切削加工する加工ツールを保持する第２保持部材と、
前記第１保持部材および前記第２保持部材の少なくとも一方を駆動することにより、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に前記加工ツールを前記被加工物に対して相対的に直進させるとともに、前記Ｘ軸に平行なＡ軸周りに前記被加工物を前記加工ツールに対して相対的に回転させる駆動装置と、
を備えた切削加工機の位置座標を補正する方法であって、
前記第１保持部材に補正治具を装着するとともに、前記補正治具との接触を検出する検出ツールを前記第２保持部材に装着する装着処理と、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具に接触させ、第１の接触位置を取得する第１接触処理と、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＹ軸の方向に相対的に第１の距離移動させる第１移動処理と、
前記第１移動処理の後に、前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具に接触させ、第２の接触位置を取得する第２接触処理と、
少なくとも前記第１の接触位置と、前記第２の接触位置と、前記第１の距離とに基づいて、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する補正処理と、
を含む、切削加工機の座標補正方法。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記第１接触処理は、前記検出ツールを前記補正治具の第１部分に接触させることにより前記第１の接触位置を取得する処理を含み、
前記第１接触処理の後、かつ、前記第２接触処理の前に、前記補正治具が装着された前記第１保持部材を前記第２保持部材に対してＡ軸周りに１８０度回転させる回転処理を実行し、
前記第２接触処理は、前記検出ツールを前記補正治具の前記第１部分に接触させることにより前記第２の接触位置を取得する処理を含んでいる、請求項１に記載の切削加工機の座標補正方法。
【請求項３】
前記補正治具の前記第１部分は、少なくともＹ軸の方向に沿って湾曲した湾曲面を有している、請求項２に記載の切削加工機の座標補正方法。
【請求項４】
前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具の第２部分に接触させることにより、第３の接触位置を取得する第３接触処理と、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＹ軸の方向に相対的に第２の距離移動させる第２移動処理と、
前記第２移動処理の後に、前記検出ツールを前記補正治具の前記第２部分に接触させことにより第４の接触位置を取得する第４接触処理と、を更に含み、
前記補正処理は、
前記第１の接触位置と前記第２の接触位置と前記第１の距離とに基づいて、Ｚ軸から見たＡ軸の垂線に対するＹ軸の第１の傾斜角度を算出する処理と、
前記第３の接触位置と前記第４の接触位置と前記第２の距離とに基づいて、Ｚ軸から見たＡ軸の垂線に対するＹ軸の第２の傾斜角度を算出する処理と、
前記第１の傾斜角度および前記第２の傾斜角度に基づいて、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する処理と、を含んでいる、請求項２に記載の切削加工機の座標補正方法。
【請求項５】
前記補正治具の前記第１部分および前記第２部分は、少なくともＹ軸の方向に沿って湾曲した湾曲面を有している、請求項４に記載の切削加工機の座標補正方法。
【請求項６】
被加工物を保持する第１保持部材と、
前記被加工物を切削加工する加工ツールを保持する第２保持部材と、
前記第１保持部材および前記第２保持部材の少なくとも一方を駆動することにより、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に前記加工ツールを前記被加工物に対して相対的に直進させるとともに、前記Ｘ軸に平行なＡ軸周りに前記被加工物を前記加工ツールに対して相対的に回転させる駆動装置と、
前記第１保持部材に保持される補正治具と、
前記第２保持部材に保持される検出ツールと、
位置座標の補正を行う補正装置と、を備え、
前記補正装置は、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具に接触させ、第１の接触位置を取得する第１接触処理を行う第１接触処理部と、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＹ軸の方向に相対的に第１の距離移動させる移動処理を行う移動処理部と、
前記移動処理の後に、前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具に接触させ、第２の接触位置を取得する第２接触処理を行う第２接触処理部と、
少なくとも前記第１の接触位置と、前記第２の接触位置と、前記第１の距離とに基づいて、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する補正処理部と、を有している、切削加工機。
【請求項７】
前記第１接触処理部は、前記検出ツールを前記補正治具の第１部分に接触させることにより前記第１の接触位置を取得するように構成され、
前記補正装置は、前記第１接触処理の後、かつ、前記第２接触処理の前に、前記補正治具が装着された前記第１保持部材を前記第２保持部材に対してＡ軸周りに１８０度回転させる回転処理を実行する回転処理部を有し、
前記第２接触処理部は、前記検出ツールを前記補正治具の前記第１部分に接触させることにより前記第２の接触位置を取得するように構成されている、請求項６に記載の切削加工機。
【請求項８】
前記補正治具の前記第１部分は、少なくともＹ軸の方向に沿って湾曲した湾曲面を有している、請求項６に記載の切削加工機。
【請求項９】
前記補正装置は、
前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された前記補正治具の第２部分に接触させることにより、第３の接触位置を取得する第３接触処理を行う第３接触処理部と、
前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＹ軸の方向に相対的に第２の距離移動させる第２移動処理を行う第２移動処理部と、
前記第２移動処理の後に、前記検出ツールを前記補正治具の前記第２部分に接触させことにより第４の接触位置を取得する第４接触処理を行う第４接触処理部と、を更に含み、
前記補正処理部は、
前記第１の接触位置と前記第２の接触位置と前記第１の距離とに基づいて、Ｚ軸から見たＡ軸の垂線に対するＹ軸の第１の傾斜角度を算出する処理と、
前記第３の接触位置と前記第４の接触位置と前記第２の距離とに基づいて、Ｚ軸から見たＡ軸の垂線に対するＹ軸の第２の傾斜角度を算出する処理と、
前記第１の傾斜角度および前記第２の傾斜角度に基づいて、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する処理と、を実行するように構成されている、請求項７に記載の切削加工機。
【請求項１０】
前記補正治具の前記第１部分および前記第２部分は、少なくともＹ軸の方向に沿って湾曲した湾曲面を有している、請求項９に記載の切削加工機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工機および切削加工機の座標補正方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば人工歯や義歯床などを作製する装置として、加工ツールを被加工物に対してＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に相対的に直進させるとともに、Ａ軸周りに相対的に回転させる切削加工機が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交する軸であり、Ａ軸はＸ軸と平行な軸である。加工ツールを被加工物に対してＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に相対的に直進させるとは、それぞれＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に関して、加工ツールおよび被加工物の一方を他方に対して直進させること、または、両方を直進させることである。加工ツールを被加工物に対してＡ軸周りに相対的に回転させるとは、加工ツールおよび被加工物の一方または両方をＡ軸周りに回転させることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２８９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、切削加工機では、部品の組み付け誤差や経年劣化などにより、各軸が正規の方向から傾く可能性がある。上記切削加工機では、加工ツールが被加工物に対してＡ軸周りに相対的に回転するので、Ａ軸に垂直な軸が傾くと加工誤差が生じやすい。すなわち、図２１に示すように、Ｙ軸が傾くと、加工ツールをＹ軸に沿って移動させる際に、本来はＡ軸に垂直な方向（実線矢印参照）に移動させたいにもかかわらず、Ａ軸から傾いた方向（破線矢印参照）に移動させてしまうことになる。そのため、位置座標の誤差が生じてしまう。加えて、被加工物をＡ軸周りに回転させる際にも、位置座標の誤差が生じてしまう。よって、このような切削加工機では、加工精度の向上のため、Ｙ軸の傾きに起因する位置座標の誤差を低減することが効果的である。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工ツールを被加工物に対してＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に相対的に直進させるとともに、Ａ軸周りに相対的に回転させる切削加工機において、加工精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示される切削加工機の座標補正方法は、被加工物を保持する第１保持部材と、前記被加工物を切削加工する加工ツールを保持する第２保持部材と、前記第１保持部材および前記第２保持部材の少なくとも一方を駆動することにより、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の方向に前記加工ツールを前記被加工物に対して相対的に直進させるとともに、前記Ｘ軸に平行なＡ軸周りに前記被加工物を前記加工ツールに対して相対的に回転させる駆動装置と、を備えた切削加工機の位置座標を補正する方法である。上記補正方法では、前記第１保持部材に補正治具を装着するとともに、前記補正治具との接触を検出する検出ツールを前記第２保持部材に装着する装着処理と、前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された補正治具に接触させ、第１の接触位置を取得する第１接触処理と、前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＹ軸の方向に相対的に第１の距離移動させる第１移動処理と、前記第１移動処理の後に、前記第２保持部材を前記第１保持部材に対してＸ軸の方向に相対的に移動させることにより、前記第２保持部材に保持された前記検出ツールを前記第１保持部材に保持された補正治具に接触させ、第２の接触位置を取得する第２接触処理と、少なくとも前記第１の接触位置と、前記第２の接触位置と、前記第１の距離とに基づいて、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標を補正する補正処理と、を含む。
【０００７】
上記補正方法によれば、Ｚ軸から見てＹ軸がＡ軸に対して垂直となるよう位置座標が補正されるので、切削加工機の部品の組み付け誤差や経年劣化などによりＹ軸が正規の方向から傾いた場合であっても、加工ツールを被加工物に対してＹ軸の方向に相対的に直進させる際および加工ツールを被加工物に対してＡ軸周りに相対的に回転させる際のいずれにおいても、位置座標の誤差が生じない。よって、加工精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、切削加工機の加工精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る切削加工機の斜視図である。
フロントカバーを開いたときの切削加工機の正面図である。
切削加工機の鉛直断面図である。
クランプ、キャリッジ、およびツールマガジンの斜視図である。
切削加工機の制御系のブロック図である。
クランプ、キャリッジ、およびツールマガジンをＹ軸からみた図である。
ホルダーに取り付けられた被加工物の斜視図である。
第１実施形態に係る補正装置の機能ブロック図である。
Ｙ軸の傾きに起因する座標の誤差を説明する図である。
第１実施形態に係る座標補正方法のフローチャートである。
第１接触処理における検出ツールとピンとの接触を説明する図である。
第２接触処理における検出ツールとピンとの接触を説明する図である。
Ａ軸の垂線に対するＹ軸の傾斜角度を説明する図である。
（ａ）および（ｂ）はピンの先端が平面の場合における検出ツールとピンとの接触を表す図であり、（ｃ）および（ｄ）はピンの先端が湾曲している場合における検出ツールとピンとの接触を表す図である。
第２実施形態に係る座標補正方法のフローチャートである。
第１接触処理および第３接触処理における検出ツールとピンとの接触を説明する図である。
第２接触処理および第４接触処理における検出ツールとピンとの接触を説明する図である。
第２実施形態に係る補正装置の機能ブロック図である。
補正治具の他の一例を示す図である。
補正治具の他の一例を示す図である。
Ｙ軸の傾きに起因する座標の誤差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、切削加工機および切削加工機の座標補正方法に係る実施形態について説明する。以下に説明する切削加工機は、歯科用の成形品を作製するデンタル用切削加工機である。切削加工機は、例えば、歯冠補綴物、人工歯、または義歯床などを切削加工する。
（【００１１】以降は省略されています）

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