Hexagon m&h CheckSet5
(チェックセット・ファイブ)

Hexagon m&h CheckSet5<br>(チェックセット・ファイブ)

HEXAGON

工作機械回転軸の誤差検出

機上計測による自動化 導入サポート受付中!!

信頼性の高い演算処理

NCゲージ 5軸回転軸補正

回転軸の誤差を補正し計測結果に反映させる

回転軸位置決め誤差の影響

5軸制御の工作機械は複雑な形状およびワンチャックで高精度な加工ができるため需要が増加しています。
その結果、機上で計測をして段取り時間を減少させる工程も見直されております。

5軸制御機で機上計測を行う場合、回転軸の位置決め誤差を考慮しなければなりません。回転軸の位置決め誤差を考慮せずに機上計測を行うとその誤差が計測結果に影響し真値との差が大きくなる問題が起こります。
NCゲージは5軸制御機の場合、5軸仕様として回転軸誤差補正機能が標準装備されています。

マシニングセンタの場合は回転軸の中心位置、中心位置のずれ量、回転軸の傾き量、回転軸のベクトル(i , j, k)を考慮して補正します。
複合加工機のB軸の場合はプローブ先端位置の位置決めずれ量(x,y,z)を考慮して補正します。

またこの補正機能は"Check Set5"にて単体機能としてご使用いただけます。
その場合、回転軸の誤差要素は5軸制御機の回転軸補正パラメータ―に書き込むことができます。

回転軸の位置決め誤差の傾向

複合加工機でB軸を回転させた時の基準球位置のずれ量を計測

計測手順

Φ30の基準球をチャックに固定しB軸を任意の角度に回転させ基準球の位置を計測

回転軸の誤差補正効果

  • プローブは基準球を161点測定してキャリブレーションを実施、その後基準球の位置を測定してその位置を基準位置と定義する。この動作はB軸角度0度にて実施した。
    基準球はΦ30セラミック製を使用。

回転軸の誤差補正効果

基準球をチャックに固定しB軸 0度、30度、60度、90度の4つの角度で回転軸のキャリブレーションを行い補正した。

計測結果の考察

補正した角度の基準球の真値に対する位置誤差は1μm以内に収まっている。
補正していない任意の角度では-3.3μm~-15.6μmのばらついている結果になった。

回転軸の誤差補正効果

  • 上記はX座標を例にとったが、Z座標、Y座標も補正した角度とそうでない角度の位置誤差は異なる。

誤差補正機能(1)プローブのキャリブレーション

プローブを使用した計測ではプローブのキャリブレーションが重要項目の一つになります。
三次元測定機では基準球を25点測定してプローブをキャリブレーションしますが、工作機械用のプローブは三次元測定機用のプローブと比較して測定力が高いため遅延誤差も大きくなります。従いましてNCゲージでは基準球を161点測定してプローブのキャリブレーションを行います。

基準球の材質は熱膨張係数の小さいセラミック製を採用
基準球ユニット

キャリブレーションのエラーマップ

※キャリブレーションのエラーマップはその都度保存できますのでプローブの経年変化も分析できます。

誤差補正機能(2)マシニングセンタの回転軸キャリブレーション

マシニングセンタ向けとしてテーブルが回転する軸構成へ対応しております。
主軸が旋回する軸構成は現在開発中です。

マシニングセンタの回転軸キャリブレーション

誤差補正機能(3)複合加工機の回転軸キャリブレーション

複合加工機はプローブ自体が旋回するB軸とワークを固定する主軸(C軸)に対応しています。
また第二主軸にも対応しています。

マシニングセンタの回転軸キャリブレーション

誤差補正機能(4)校正レポート

校正レポートは以下のフォームで保存できます。
校正データを蓄積し分析することで回転軸の経年変化の傾向を把握することができます。

校正レポート

特長

機能

  • 回転軸中心のチェック、セットアップ

    データムボールを測定し回転軸の中心を求める

  • 高精度プローブキャリブレーション

    161点のプローブ校正なので任意の角度で測定ができる
    標準プローブを使用できる(高精度プローブは不要)

  • 信頼性の高い演算処理

    三次元測定機と同じ最小二乗法を採用(ドイツPTB規格)

  • マクロ操作不要

    ティーチングで動作を確定させプログラムが自動生成される

  • データの自動転送

    測定データは自動で機械に送信

  • m&h NCゲージのオプション

    NCゲージへアップグレードできる

仕様

測定、演算項目

  • 回転軸の中心座標 X,Y,Z(変数へ書き込み)
  • 回転中心のシフト量、X,Y,Z(変数へ書き込み)
  • 回転軸のI,J,K (変数へ書き込み)
  • 回転軸の傾きYZ面、XY面、XZ面 (変数へ書き込み)
  • B軸工具長さのオフセット量 (RTFのみ出力)
B軸 オフセット
ベクトル I, J, K

レポート、変数へ書き込み

変数へ書き込み画面

変数へ書き込み画面

レポート RTF出力画面

レポート RTF出力画面

適用制御装置

  • FANUC

    Fanuc 31iM (全iM)
    Fanuc oiMD

  • MITSUBISHI

    M70,M700
    M80,M800