加工装置的控制装置、加工装置和加工数据的校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及加工装置的控制装置、加工装置和加工数据的校正方法。
【背景技术】
[0002] 以前，在使用工作机械等的机械加工中，在每次制作作为加工对象物的工件时都 要制作用于抑制基准点的偏差的夹具，通过利用该夹具将工件固定在规定位置来实现所要 求的加工精度。
[0003] 因此，不能利用夹具来固定加工部位的附近的工件的加工误差会增大。
[0004] 在此，在专利文献1中，记载了一种方法，其在机械处于停止状态时，使用干涉仪 激光跟踪器等3D位置传感器检测安装在机械的头部等末端执行器上的回归反射器的位 置，计算机将该检测的位置与伴随机械媒介物的希望的位置比较，并对指令数据进行适当 的订正，而使机械在进一步进行机械加工之前向正确的位置移动。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :(日本）特表2000-511827号公报
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的技术问题
[0009] 如专利文献1所记载那样，为了减小加工误差，以前，在加工前进行传感和加工数 据（例如NC数据）的校正。但是，在校正加工数据时，通常使用使加工数据整体转换的方 法。
[0010] 在此，在加工对象物为大型或者长条物的成型品时，制品本身在成型后产生形变 的情况、用于成型的模具（例如铸模）的消耗而使从CAD数据生成的加工数据与制品的形 状产生误差（偏差）。该误差不是位置偏差误差，而是在一个制品形状中的特定位置产生外 形尺寸（几何形状）的误差的状态。另外，利用悬梁臂状态支承加工对象物所产生的加工 对象物的弯曲也是产生误差的原因。
[0011] 在为了消除误差而对加工数据进行现有的校正时，通过进行与特定的位置对应的 校正，加工数据整体发生转换，制品的尺寸可能不在公差范围内。
[0012] 因此，通常，需要根据CAD数据的修正、新生成的其他加工数据进行最终完成加工 等，以使得制品的尺寸在公差范围内。经如上所述的方法成型的制品为通过变更形状而加 工为公差范围内的制品，在制品的形状本身为设计意图的情况下，可以说其品质较低。
[0013] 本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于，提供一种加工装置的控制装置、加工装 置和加工数据的校正方法，其能够使与加工对象物的偏差对应的加工数据的校正以更高精 度进行。
[0014] 用于解决技术问题的方法
[0015] 为了解决上述课题，本发明的加工装置的控制装置、加工装置和加工数据的校正 方法采用以下方式。
[0016] 本发明第一实施方式的加工装置的控制装置在多关节的臂部设置有用于对加工 对象物进行加工的加工工具，该加工装置的控制装置具有：存储机构，其存储加工数据，该 加工数据表示利用所述加工装置进行加工的所述加工对象物的加工部位；距离测量机构， 其设置在所述臂部，并在所述加工对象物的每个加工面测量所述加工对象物与所述加工装 置之间的距离；校正机构，其基于利用所述距离测量机构进行测量的测量结果，在每个所述 加工面校正所述加工数据。
[0017] 利用本结构，加工装置在多关节的臂部设置有用于对加工对象物进行加工的加工 工具。并且，加工装置的控制装置具有存储机构，该存储机构存储加工数据，该加工数据表 示利用加工装置进行加工的加工对象物的加工部位。
[0018] 在此，在加工对象物为例如大型或者长条物的成型品时，在利用夹具固定的部件 成为悬梁臂状态的情况下，利用加工装置进行加工的加工部位可能弯曲。另外，由于在成型 后产生应变，或者用于成型的模具的消耗，作为成型品的加工对象物的尺寸可能产生误差。
[0019] 如上所述的加工对象物与加工装置之间的距离利用设置在加工装置的臂部上的 距离测量机构对加工对象物的每个加工面进行测量。并且，基于利用距离测量机构进行测 量的测量结果，利用校正机构对每个加工面进行加工数据的校正。
[0020] 这样，由于本结构基于加工对象物与加工装置之间的距离的测量结果，在每个加 工面进行根据由加工数据表示的加工对象物的加工部位与实际的加工部位之间的偏差的 加工数据的校正，能够以更高精度进行与加工对象物的偏差对应的加工数据的校正。
[0021] 在上述第一实施方式中，优选所述加工数据在每个所述加工面分割并存储在所述 存储机构，所述校正机构基于利用所述距离测量机构进行测量的测量结果，校正在每个所 述加工面分割的所述加工数据。
[0022] 利用本结构，加工数据在每个加工面分割，并基于距离测量机构进行测量的测量 结果，校正在每个加工面分割的加工数据。在加工数据不在每个加工面分割时，某一特定的 加工面成为基准面，在实际的加工对象物中，在成为基准面的加工面与其他加工面之间产 生制作误差时，相对于其他加工面的加工精度降低。但是，在加工数据在每个加工面进行分 割时，加工面与基准面总是一致，能够进行更高精度的加工。
[0023] 在上述第一实施方式中，优选所述距离测量机构至少在两个位置测量所述加工面 与所述加工装置之间的距离，所述校正机构基于利用所述距离测量机构进行测量的测量结 果，计算所述加工对象物的实际的位置与利用所述加工数据表示的位置之间的偏差的旋转 中心，并基于该旋转中心校正所述加工数据。
[0024] 利用本结构，基于加工对象物的实际的位置与利用加工数据表示的位置之间的偏 差的旋转中心校正加工数据。由此，由于本结构能够计算加工对象物的姿势，即倾斜并校正 加工数据，因此能够更高精度地校正加工数据。
[0025] 在上述第一实施方式中，优选在利用所述距离测量机构测量规定的所述加工面与 所述加工装置之间的距离时，基于在其他所述加工面产生的偏差，修正该规定的所述加工 面的测量位置。
[0026] 相对于规定的加工面，即便在预先设定的测量位置利用距离测量机构进行测量， 在距离测量机构进行测量的测量结果与加工数据之间的偏差产生在其他加工面的情况下， 可能不能够正确测量该规定的加工面与加工装置之间的距离。例如，在测量到加工面的中 心位置的距离时，在加工对象物倾斜的情况下，距离测量机构可能测量比加工面的中心位 置更靠上或更靠下的位置。利用基于如上所述的测量的测量结果，不能精度良好地校正加 工数据。
[0027] 在此，利用本结构，在利用距离测量机构测量规定的加工面与加工装置之间的距 离时，基于在其他加工面产生的偏差，修正规定的加工面的测量位置。因此，由于距离测量 机构在修正的测量位置进行与加工面之间的距离的测量，因此本结构能够更高精度地校正 加工数据。
[0028] 在上述第一实施方式中，优选所述校正机构使利用所述加工数据表示的所述加工 对象物的中心位置向实际的所述加工对象物的中心位置移动，并基于利用所述距离测量机 构进行测量的测量结果，通过使中心位置移动后的所述加工数据旋转来进行校正。
[0029] 利用本结构，使由加工数据表示的加工对象物的中心位置向实际的加工对象物的 中心位置移动，以该中心位置为基准，基于距离测量机构进行测量的测量结果，使加工数据 旋转来进行校正，因此能够以更高精度校正加工数据。
[0030] 在上述第一实施方式中，优选所述距离测量机构测量作为基准的所述加工面与所 述加工装置之间的距离即基准距离，所述校正机构基于所述基准距离，校正所有的所述加 工面的所述加工数据，并且，在每个所述加工面校正所述加工数据。
[0031] 如果加工对象物与加工装置之间的距离本来相对于理想值就产生了误差，那么之 后的在各加工面进行的校正也会产生误差。
[0032] 在此，利用本结构，基于作为基准的加工面与加工装置之间的距离即基准距离，所 有的加工面的加工数据被校正，消除加工对象物与加工装置之间的距离的偏差，并且，在每 个加工面校正加工数据。
[0033] 因此，本结构能够更高精度地校正加工数据。
[0034] 在上述第一实施方式中，优选所述距离测量机构通过在所述臂部的多个不同姿势 的每一个测量与预先设定的基准位置之间的距离来进行校正，以使得在所述臂部以不同姿 势进行的距离的测量不产生误差。
[0035] 加工装置的臂部在每个驱动关节的执行机构产生驱动误差，臂部整体的驱动误差 为各执行机构产生的驱动误差的累积值。因此，利用设置在臂部的距离测量机构进行测量 的测量结果还包括该驱动误差。并且，由于在臂部的姿势（加工装置的姿势）不同时，各执 行机构的驱动量也不同，并且驱动误差也不同，因此利用距离测量机构进行测量的测量结 果所包含的驱动误差也根据臂部姿势的不同而不同。
[0036] 在此，利用本结构，每当臂部的不同姿势时，测量预先设定的基准位置与距离测量 机构之间的距离，并校正距离测量机构，以使得以不同姿势进行的距离的测量不产生误差。 由此，本结构能够以更高精度校正加工数据。
[0037] 本发明第二实施方式的加工装置