JP2000205816A - Measuring device and measuring method - Google Patents
Measuring device and measuring methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 床からの振動や、装置内部で発生する振動、
雰囲気温度変化による熱変動といった外乱要因による、
測定誤差要因があっても測定誤差を少なくすることがで
きる測定装置とそれを備えた加工装置および測定方法を
得る。
【解決手段】 ベース1にアクティブ除振台15を介し
て補助体6を支持し、Zステージ3に設置された第一の
ミラー4と前記補助体6に設置された第一のレシーバ5
の距離と、ワークスピンドル7に設置された第二のミラ
ー4´と前記補助体6に設置された第二のレシーバ5´
の距離を測長することにより、測定誤差を算出し、制御
系(不図示)にフィードバックを行い、ワーク8の研削
加工量を精度よく測定する。
(57) [Abstract] [Problem] Vibration from the floor, vibration generated inside the device,
Due to disturbance factors such as heat fluctuation due to ambient temperature change,
A measurement device capable of reducing a measurement error even if there is a measurement error factor, and a processing device and a measurement method including the same are provided. SOLUTION: An auxiliary body 6 is supported on a base 1 via an active vibration isolation table 15, and a first mirror 4 installed on a Z stage 3 and a first receiver 5 installed on the auxiliary body 6 are provided.
, The second mirror 4 ′ installed on the work spindle 7 and the second receiver 5 ′ installed on the auxiliary body 6
By measuring the distance, the measurement error is calculated, the feedback is provided to a control system (not shown), and the grinding amount of the work 8 is accurately measured.
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば加工装置に
具備されて使用される移動体の移動量を測定する測定装
置とその測定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring apparatus for measuring the amount of movement of a moving body which is used, for example, in a processing apparatus, and a measuring method therefor.
【従来の技術】近年、切削加工や研削加工等の機械加工
装置における被加工物を保持するステージの送り量や、
形状測定装置等の測定装置における測定子や被測定物を
保持する移動ステージの移動量を高精度で測定する必要
性がますます高まっており、レーザ干渉測長計を用いる
ことによって、数nmでの測定が可能であることが知ら
れている。このような装置は、固定台と、一軸方向に往
復運動する移動体と、前記移動体を駆動させる駆動手段
と、移動体の移動量を測定する測定手段と、前記測定手
段からの測定値に基づいて前記移動体の移動量を制御す
る制御手段とから構成されている。移動ステージに代表
される移動体は、固定台とのすべり案内や、ころがり軸
受案内や、流体軸受案内などによって一軸方向に運動が
拘束されており、前記移動体を動かす駆動装置として、
制御の容易なモータが一般的に用いられている。モータ
には、移動体それ自体がモータの一部を構成するリニア
モータや、送りねじなどの運動変換手段を介して移動体
を動かす回転モータなどがある。また、測定手段として
は、移動体の移動精度をよくするために、レーザ干渉測
長計が多く用いられ、制御手段では、移動体駆動指令値
と実際の駆動量の測定値との差異を検出して再度前記差
異分を動かすというフィードバック制御が行われてい
る。この制御を行うために、一般的にはサーボモータが
よく使われている。測定手段であるレーザ干渉測長計
は、レーザ光源と、光束分割手段と、固定台に設置され
たレシーバと、移動体に設置された反射鏡(以下、ミラ
ーという。)とから構成される。移動量は、移動体の動
きが干渉縞の変化となって現れるため、これをレシーバ
によって計測することにより測定できる。移動量測定の
分解能は光源の波長に依存し、例えばHe−Neレーザ
(波長632.8nm)においては、数nm以下の分解
能が可能になっている。2. Description of the Related Art In recent years, a feed amount of a stage for holding a workpiece in a machining device such as a cutting process or a grinding process,
There is an increasing need to measure the amount of movement of a measuring element such as a shape measuring device or a moving stage that holds an object to be measured with high accuracy. It is known that measurement is possible. Such a device includes a fixed base, a moving body that reciprocates in one axis direction, a driving unit that drives the moving body, a measuring unit that measures a moving amount of the moving body, and a measurement value from the measuring unit. And control means for controlling the amount of movement of the moving object based on the control information. The moving body typified by the moving stage, the sliding guide with the fixed table, the rolling bearing guide, the movement in one axial direction is restricted by fluid bearing guide, etc., as a driving device to move the moving body,
A motor that can be easily controlled is generally used. Examples of the motor include a linear motor in which the moving body itself forms a part of the motor, and a rotary motor that moves the moving body via motion conversion means such as a feed screw. As the measuring means, a laser interferometer is often used to improve the moving accuracy of the moving body, and the control means detects a difference between the moving body drive command value and the measured value of the actual driving amount. Feedback control is performed to move the difference again. In general, a servomotor is often used to perform this control. The laser interferometer, which is a measuring unit, includes a laser light source, a light beam splitting unit, a receiver installed on a fixed base, and a reflecting mirror (hereinafter, referred to as a mirror) installed on a moving body. Since the movement of the moving object appears as a change in the interference fringe, the movement amount can be measured by measuring this with a receiver. The resolution of the movement amount measurement depends on the wavelength of the light source. For example, in a He-Ne laser (wavelength 632.8 nm), a resolution of several nm or less is possible.
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
装置の大型化が進んで測長距離が拡大しており、上記の
ような加工装置や形状測定装置の測長部では、固定台や
移動体に作用する床からの振動や、装置内部で発生する
振動、雰囲気温度変化による熱変動といった外乱要因に
より、測定手段であるレーザ干渉測長計のミラーとレシ
ーバの相対測長距離が変動するといった問題点があっ
た。特に装置内部に振動や熱の発生要因が存在し、固定
台の剛性が低い場合には、測長部への影響はきわめて顕
著に現れる。測長部のミラーとレシーバ間の距離をDと
し、前述の要因によって発生する測長方向の変位をδと
すると、測長値の読みはD+δとなり、真の値Dに対し
て、δの誤差が生じ、この値は補正できない誤差とし
て、以後の制御系に送られ、フィードバック制御の基準
として使用されてしまうという不具合があった。そこで
本発明は、前述のような測定誤差要因があっても測定誤
差を少なくすることができる測定装置とそれを備えた加
工装置および測定方法を提供することを目的とする。However, in recent years,
The length measurement distance is expanding due to the increase in the size of the equipment, and the length measurement section of the processing equipment and shape measurement equipment as described above generates vibrations from the floor acting on the fixed table and the moving body, and generates inside the equipment. There is a problem that the relative measurement distance between the mirror and the receiver of the laser interferometer, which is the measuring means, fluctuates due to disturbance factors such as vibration, heat fluctuation due to ambient temperature change. In particular, when there is a factor of generating vibration or heat inside the apparatus and the rigidity of the fixed base is low, the influence on the length measuring unit appears very remarkably. Assuming that the distance between the mirror of the length measuring unit and the receiver is D, and the displacement in the length measuring direction caused by the above-described factors is δ, the reading of the length measurement value is D + δ, and the error of δ is greater than the true value D. This value is sent as an uncorrectable error to a subsequent control system and used as a reference for feedback control. Therefore, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of reducing a measuring error even if there is the above-mentioned measuring error factor, a processing apparatus including the measuring apparatus, and a measuring method.
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために請求項1の発明では、固定台と、前記固
定台に取り付けられ一軸方向に往復運動する移動体と、
前記移動体を一軸方向に動かすための駆動手段と、前記
移動体の移動量を測定する測定手段と、前記駆動手段と
前記測定手段とを制御する制御手段とを具備した測定装
置において、前述の外乱を受けにくくするために、前記
固定台に弾性部材を介して補助体を支持し、前記移動体
に設置された第一のミラーと、前記ミラーと対面して前
記補助体に設置された第一のレシーバと、前記固定台に
取り付けられ移動体の移動方向と直交する平面に設置さ
れた第二のミラーと、前記第二のミラーと対面するよう
に前記補助体に設置された第二のレシーバと、それぞれ
のミラーとレシーバの距離を測長する測定手段とを具備
することを特徴としている。また、請求項2の発明で
は、請求項1に記載の固定台に保持される補助体が、き
わめて高剛性を有する低熱膨張部材であることを特徴と
している。また、請求項3の発明では、請求項1または
2に記載の弾性部材がアクティブ制御された防振台であ
ることを特徴としている。また、請求項4の発明では、
請求項1から3のいずれかに記載の測定装置において、
第一のミラーと第一のレシーバが設置されている光路と
第二のミラーと第二のレシーバが設置されている光路と
が平行に配置されていることを特徴としている。また、
請求項5の発明では、請求項1から3のいずれかに記載
の測定装置において、第一のミラーと第一のレシーバと
第二のミラーと第二のレシーバのすべてが同一光路上に
配置されていることを特徴としている。また、請求項6
の発明では、請求項1から5のいずれかに記載の測定装
置を備えた機械加工装置であることを特徴としている。
また、請求項7の発明では、請求項1から6のいずれか
に記載の測定装置または加工装置を用いて、測定装置に
具備された第一のミラーと第一のレシーバとの測長値
と、第二のミラーと第二のレシーバとの測長値を計測
し、両者の計測値より移動体の移動量を測定することを
特徴としている。 (作用)請求項1の発明では、第一、第二のレシーバは
ともに補助体に設置されており、補助体自身は前述の測
長部の外乱を受けないように固定台に弾性部材を介して
支持されているため、第一、第二のレシーバ間の距離L
は安定した長さを持つ測定基準となる。第一、第二のレ
シーバ間距離Lは、第一のミラーと第一のレシーバの真
の距離D1と第二のミラーと第二のレシーバの真の距離
D2と、第一のミラーと第二のミラーの真の距離D3の和
で表され、L=D1+D2+D3となる。ここで、第一の
ミラーと第一のレシーバで測定される測長値は、移動体
の移動運動により変化しているが、前述の要因によって
発生する測長方向の変位誤差δを含んだ測長値D1+δ
として示される。一方、第二のミラーと第二のレシーバ
で測定される測長値は、第二のミラーが移動することは
ないが、前述の要因によって発生する測長方向の変位誤
差を含んでおり、上記の式においてLは測定基準として
不変と考えられるためD2−δの測長値を示すことにな
る。したがって、常時第二のミラーと第二のレシーバの
距離を測定することにより、第一のミラーと第二のミラ
ーの真の距離D3を測定することなく、測長方向の変位
誤差δを算出して、制御系にフィードバックを行い、移
動体の位置を精度よく測定することができる。請求項2
に記載の発明では、補助体の材料に高剛性を有する低熱
膨張部材を使用する。したがって、装置の振動や熱によ
る外乱を受けにくくなり、さらに測定精度が高まる。請
求項3に記載の発明では、弾性部材にアクティブ制御さ
れた防振台を使用することによって、装置の振動による
外乱を受けにくくなり、さらに測定精度が向上する。請
求項4に記載の発明では、請求項1から3のいずれかに
記載の測定装置において、第一ミラーと第一レシーバに
より構成される測長系と、第二のミラーと第二のレシー
バにより構成される測長系のそれぞれ設置された光路が
平行で同一の光路上にはないため、測定部の適用範囲が
広くなる。請求項5に記載の発明では、請求項1から3
のいずれかに記載の測定装置において、第一、第二のミ
ラーおよびレシーバを同一の光路上に配置することによ
って、測定装置の構成が単純化され製作が容易になる。
請求項6に記載の発明では、請求項1から5のいずれか
に記載の測定装置を、加工機に取り付けることにより、
加工精度を向上させることができる。請求項7に記載の
発明では、請求項1から6のいずれかに記載の測定装置
あるいは、加工装置において、所望の移動量を精度よく
測定できる。In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, according to the first aspect of the present invention, a fixed base, a movable body attached to the fixed base and reciprocating in one axis direction,
A driving unit for moving the moving body in one axis direction, a measuring unit for measuring a moving amount of the moving body, and a measuring device including a control unit for controlling the driving unit and the measuring unit, In order to make it hard to receive disturbance, an auxiliary body is supported on the fixed base via an elastic member, a first mirror installed on the moving body, and a second mirror installed on the auxiliary body facing the mirror. One receiver, a second mirror attached to the fixed base and installed on a plane orthogonal to the moving direction of the moving body, and a second mirror installed on the auxiliary body so as to face the second mirror. It is characterized by comprising a receiver and measuring means for measuring the distance between each mirror and the receiver. According to a second aspect of the present invention, the auxiliary body held by the fixing base according to the first aspect is a low thermal expansion member having extremely high rigidity. According to a third aspect of the present invention, the elastic member according to the first or second aspect is an active-controlled anti-vibration table. In the invention of claim 4,
The measuring device according to any one of claims 1 to 3,
The optical path in which the first mirror and the first receiver are installed and the optical path in which the second mirror and the second receiver are installed are arranged in parallel. Also,
According to a fifth aspect of the present invention, in the measuring device according to any one of the first to third aspects, all of the first mirror, the first receiver, the second mirror, and the second receiver are arranged on the same optical path. It is characterized by having. Claim 6
The present invention is characterized in that it is a machining device provided with the measuring device according to any one of claims 1 to 5.
According to the seventh aspect of the present invention, the measurement device or the processing device according to any one of the first to sixth aspects is used to measure a length measurement value between a first mirror and a first receiver provided in the measurement device. And measuring the length measurement values of the second mirror and the second receiver, and measuring the moving amount of the moving body from the measured values of both. (Function) In the first aspect of the present invention, both the first and second receivers are installed on the auxiliary body, and the auxiliary body itself is connected to the fixed base via an elastic member so as not to be disturbed by the above-described length measuring unit. The distance L between the first and second receivers
Is a metric with a stable length. First and second receiver distance L is, the true distance D 2 between the true distance D 1 of the first mirror and the first receiver and a second mirror second receiver, a first mirror It is represented by the sum of the true distance D 3 of the second mirror, and L = D 1 + D 2 + D 3. Here, the length measurement values measured by the first mirror and the first receiver are changed by the movement of the moving body, but include the displacement error δ in the length measurement direction caused by the above-described factors. Long value D 1 + δ
As shown. On the other hand, the length measurement value measured by the second mirror and the second receiver does not move the second mirror, but includes a displacement error in the length measurement direction caused by the above-described factors. In equation (3), L is considered to be invariant as a measurement criterion, and indicates the measured value of D 2 −δ. Thus, by measuring the distance constant second mirror and a second receiver, without measuring a first mirror the true distance D 3 of the second mirror, calculating a displacement error δ of the length measurement direction Then, feedback to the control system can be performed, and the position of the moving body can be measured with high accuracy. Claim 2
In the invention described in (1), a low thermal expansion member having high rigidity is used for the material of the auxiliary body. Therefore, the apparatus is less susceptible to disturbances due to vibration or heat of the apparatus, and measurement accuracy is further improved. According to the third aspect of the present invention, by using the vibration-isolating table which is actively controlled as the elastic member, it is less likely to be disturbed by the vibration of the device, and the measurement accuracy is further improved. According to a fourth aspect of the present invention, in the measuring device according to any one of the first to third aspects, the length measurement system including the first mirror and the first receiver, and the second mirror and the second receiver are used. Since the optical paths installed in the configured length measuring systems are parallel and not on the same optical path, the applicable range of the measuring unit is widened. According to the fifth aspect of the present invention, the first to third aspects are provided.
In the measuring device according to any one of the above, by arranging the first and second mirrors and the receiver on the same optical path, the configuration of the measuring device is simplified and the manufacture is facilitated.
In the invention according to claim 6, by attaching the measuring device according to any one of claims 1 to 5 to a processing machine,
Processing accuracy can be improved. According to the seventh aspect of the present invention, a desired movement amount can be accurately measured by the measuring device or the processing device according to any one of the first to sixth aspects.
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について、添付図面を用いて詳細に説明する。図1は
本発明の実施形態を示した研削装置の概念図である。本
研削装置は、ベース1と、ワーク8を雇いを介して戴置
したワークスピンドル7と、ワークスピンドル7を水平
方向の一軸方向に移動できるXステージ9と、ワークを
研削するダイヤモンド砥石10と、前記ダイヤモンド砥
石10を回転させる工具スピンドル11と、前記工具ス
ピンドル11を鉛直方向の一軸方向に移動できるZステ
ージ3と、前記Z軸ステージ3を具備しベース1に設置
されたコラム2と、レーザ光源12と、第一のミラー4
と第一のレシーバ5と、第二のミラー4´と第二のレシ
ーバ5´とから構成される測長系と、研削装置本体用除
振台14と、補助体6と、補助体6を研削装置から独立
させて支持しているアクティブ除振台15とを具備して
いる。補助体6は低熱膨張部材であるスーパインバーを
用いており、装置の構造設計に際しては、有限要素法に
よる構造解析を行い、高剛性化を実現しているため、た
とえ外乱振動が伝達しても、その振幅を小さく維持する
配慮がなされている。また、本研削装置の加工時にダイ
ヤモンド砥石10の回転等により発生する振動が、測定
基準である補助体6に伝達することを防止するために、
補助体は小型の3台のアクティブ除振台15で研削装置
本体に支持されている。さらに、本研削装置の加工時に
おけるダイヤモンド砥石10の回転により発生する振動
の振動数が、30〜50Hz程度であることに配慮し、
共振を避けるために、前記補助体6の固有振動数を、前
記ダイヤモンド砥石10の回転により発生する振動周波
数の数倍の値になるように設計、製作されている。次に
本研削加工装置の加工操作について説明する。まず、被
加工物であるワーク8は雇いを介してワークスピンドル
7上に戴置される。ワークスピンドル7はXステージ9
に設置されており水平方向の一軸に移動できるようにな
っている。研削工具であるダイヤモンド砥石10は、工
具スピンドル11に取り付けられており、Zステージ3
に設置されている。研削加工に際しては、ワークスピン
ドル7上に戴置され回転しているワーク8がXステージ
9の動作にともないX方向に移動するのに同期して、Z
ステージ3を駆動させて工具スピンドル11に取り付け
られ回転しているダイヤモンド砥石10を上下させるこ
とにより、ワーク8を軸対称の3次元形状に創成でき
る。ここで、第一、第二のレシーバ5、5´はともに補
助体6に設置されており、補助体6自身は前述の測長部
の外乱を受けないようにベース1およびコラム2にアク
ティブ除振台15を介して支持されているため、第一、
第二のレシーバ5、5´間の距離Lは安定した長さを持
つ測定基準となる。第一、第二のレシーバ5、5´間距
離Lは、第一のミラー4と第一のレシーバ5の真の距離
D1と第二のミラー4´と第二のレシーバ5´の真の距
離D2と、第一のミラーと第二のミラーの真の距離D3の
和で表され、L=D1+D2+D3となる。ここで、課題
を解決するための手段の項に記載した通り、第一のミラ
ー4と第一のレシーバ5の距離と、第二のミラー4´と
第二のレシーバ5´の距離を測長することにより、移動
体であるZステージ3に工具スピンドル11を介して取
り付けられたダイヤモンド砥石10の移動量つまり加工
量を測定できる。そして、測定された加工量をさらに制
御系へフィードバックすることによって、ワーク8の研
削加工量を精度よく測定することができる。次に本実施
形態で用いられている測長系について説明する。レーザ
光源12から出射された測長用のレーザ光線はミラー1
3により、2方向(上下方向)に分けられる。下方向に
向かったレーザ光線は、補助体6下部に設置された第二
のレシーバ5´を通って、ワークスピンドル7下部に設
けられた第二のミラー4´に反射され、再び第二のレシ
ーバ5´に戻り、該レシーバ5´とミラー4´との距離
(D2)を常時測定する。一方、上方に向かったレーザ
光線は補助体6上部に設置された第一のレシーバ5を通
って、Zステージ3に取り付けられた工具スピンドル1
1上部に設置された第一のミラー4で反射されて、補助
体6に設置された第一のレシーバ5とZステージ3上の
第一のミラー4の距離(D1)を常時測定する。ワーク
8の加工にともなうXステージ9の動きによるZ方向の
変動をD2より検出し、その変動分をキャンセルするよ
うに,前記Zステージ3の位置を制御する。このことに
より、Xステージ9の送りによるZ方向(上下方向)変
動を測定し、ワーク8とダイヤモンド砥石10の距離を
ワーク形状から計算された値に補正することができる。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a grinding device showing an embodiment of the present invention. The grinding apparatus includes a base 1, a work spindle 7 on which a work 8 is placed via hiring, an X stage 9 capable of moving the work spindle 7 in a uniaxial direction in the horizontal direction, a diamond grindstone 10 for grinding the work, A tool spindle 11 for rotating the diamond grindstone 10, a Z stage 3 capable of moving the tool spindle 11 in a single axial direction, a column 2 provided with the Z axis stage 3 and installed on a base 1, and a laser light source 12 and the first mirror 4
, A first receiver 5, a length measuring system composed of a second mirror 4 'and a second receiver 5', a vibration isolator 14 for a grinding device main body, an auxiliary body 6, and an auxiliary body 6. And an active vibration isolation table 15 which is supported independently of the grinding device. The auxiliary body 6 uses a super-invar, which is a low thermal expansion member, and performs a structural analysis by a finite element method to achieve high rigidity in the structural design of the device, so that even if disturbance vibration is transmitted, Care is taken to keep the amplitude small. Further, in order to prevent the vibration generated due to the rotation of the diamond grindstone 10 and the like during the processing of the present grinding device from being transmitted to the auxiliary body 6 which is the measurement reference,
The auxiliary body is supported by the grinding apparatus main body by three small active vibration isolation tables 15. Furthermore, taking into account that the frequency of the vibration generated by the rotation of the diamond grindstone 10 during the processing of the present grinding device is about 30 to 50 Hz,
In order to avoid resonance, the natural frequency of the auxiliary body 6 is designed and manufactured so as to be a value several times the vibration frequency generated by the rotation of the diamond grindstone 10. Next, the processing operation of the grinding apparatus will be described. First, a work 8 which is a workpiece is placed on a work spindle 7 through hiring. Work spindle 7 is X stage 9
And can move in one axis in the horizontal direction. A diamond grindstone 10 serving as a grinding tool is mounted on a tool spindle 11 and has a Z stage 3.
It is installed in. At the time of grinding, the rotating work 8 placed on the work spindle 7 moves in the X direction with the operation of the X stage 9,
By driving the stage 3 to move the rotating diamond grindstone 10 attached to the tool spindle 11 up and down, the work 8 can be formed into an axially symmetric three-dimensional shape. Here, the first and second receivers 5 and 5 'are both mounted on the auxiliary body 6, and the auxiliary body 6 itself is actively removed from the base 1 and the column 2 so as not to be affected by the disturbance of the length measuring section. Because it is supported via the shaking table 15, the first,
The distance L between the second receivers 5, 5 'is a metric with a stable length. First and second receiver 5,5' distance L is, the first mirror 4 the true distance D 1 of the first receiver 5 true of the second mirror 4 'and the second receiver 5' the distance D 2, expressed by the sum of the true distance D 3 of the first mirror and the second mirror, and L = D 1 + D 2 + D 3. Here, as described in the section of means for solving the problem, the distance between the first mirror 4 and the first receiver 5 and the distance between the second mirror 4 'and the second receiver 5' are measured. By doing so, it is possible to measure the amount of movement, that is, the amount of processing, of the diamond grindstone 10 attached to the Z stage 3 as a moving body via the tool spindle 11. Then, by feeding back the measured machining amount to the control system, the grinding amount of the work 8 can be accurately measured. Next, the length measurement system used in the present embodiment will be described. The laser beam for length measurement emitted from the laser light source 12 is mirror 1
3 divides into two directions (up and down directions). The downwardly directed laser beam passes through a second receiver 5 'provided below the auxiliary body 6, is reflected by a second mirror 4' provided below the work spindle 7, and is again returned to the second receiver 4 '. Returning to 5 ', the distance (D2) between the receiver 5' and the mirror 4 'is constantly measured. On the other hand, the upwardly directed laser beam passes through a first receiver 5 installed above the auxiliary body 6 and passes through a tool spindle 1 mounted on the Z stage 3.
1. The distance (D1) between the first receiver 5 installed on the auxiliary body 6 and the first mirror 4 on the Z stage 3 is constantly measured after being reflected by the first mirror 4 installed on the upper part. A change in the Z direction due to the movement of the X stage 9 accompanying the processing of the work 8 is detected from D2, and the position of the Z stage 3 is controlled so as to cancel the change. Thus, a change in the Z direction (vertical direction) due to the feed of the X stage 9 can be measured, and the distance between the work 8 and the diamond grindstone 10 can be corrected to a value calculated from the work shape.
【発明の効果】以上のように本発明によれば、振動、熱
変位といった外乱要因の測長への影響を極力排除するこ
とができることから、振動、熱変位を嫌う、高い精度を
要求される加工装置や計測装置の測長に適用することに
より、ワークの加工精度や測定精度向上の効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the influence of disturbance factors such as vibration and thermal displacement on the length measurement as much as possible. When applied to the length measurement of a processing device or a measuring device, there is an effect of improving the processing accuracy and the measurement accuracy of a workpiece.
【図1】本発明を研削装置に適用した実施例の概念図で
ある。FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a grinding device.
1・・・ ベース 2・・・ コラム 3・・・ Zステージ 4・・・ 第一のミラ− 4´・・・ 第二のミラ− 5・・・ 第一のレシーバ 5´・・・ 第二のレシーバ 6・・・ 補助体 7・・・ ワークスピンドル 8・・・ ワーク(被加工物) 9・・・ Xステージ 10・・・ ダイヤモンド砥石 11・・・ 工具スピンドル 12・・・ レーザ測長用光源 13・・・ ミラー 14・・・ 本体用除振台 15・・・ アクティブ除振台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base 2 ... Column 3 ... Z stage 4 ... 1st mirror 4 '... 2nd mirror 5 ... 1st receiver 5' ... 2nd Receiver 6 ... Auxiliary body 7 ... Work spindle 8 ... Work (workpiece) 9 ... X stage 10 ... Diamond grindstone 11 ... Tool spindle 12 ... For laser length measurement Light source 13 ・ ・ ・ Mirror 14 ・ ・ ・ Vibration isolation table for main body 15 ・ ・ ・ Active vibration isolation table
Claims (7)
軸方向に往復運動する移動体と、前記移動体を一軸方向
に動かすための駆動手段と、前記移動体の移動量を測定
する測定手段と、前記駆動手段と前記測定手段とを制御
する制御手段とを具備した測定装置において、前記固定
台に弾性部材を介して保持される補助体と、前記移動体
の移動方向と直交する平面に設置された第一の反射鏡
と、前記反射鏡に対面するように前記補助体に設置され
た第一のレシーバと、前記固定台上で移動体の移動方向
と直交する平面に設置された第二の反射鏡と、前記第二
の反射鏡に対面するように前記補助体に設置された第二
のレシーバと、第一の反射鏡と第一のレシーバの距離を
測長する測定手段と、第二の反射鏡と第二のレシーバの
距離を測長する測定手段とを具備することを、特徴とす
る測定装置。1. A fixed base, a moving body attached to the fixed base and reciprocating in one axis direction, a driving means for moving the moving body in one axis direction, and a measuring means for measuring an amount of movement of the moving body. And a control device for controlling the driving means and the measuring means, wherein the auxiliary body held on the fixed base via an elastic member, and a plane orthogonal to the moving direction of the moving body. The installed first reflecting mirror, the first receiver installed on the auxiliary body so as to face the reflecting mirror, and the second receiver installed on a plane orthogonal to the moving direction of the moving body on the fixed base. Two reflecting mirrors, a second receiver installed on the auxiliary body so as to face the second reflecting mirror, and a measuring unit that measures the distance between the first reflecting mirror and the first receiver, Measuring hand that measures the distance between the second reflector and the second receiver And a step.
助体が、きわめて高剛性を有する低熱膨張部材であるこ
とを特徴とする測定装置。2. The measuring device according to claim 1, wherein the auxiliary body held by the fixed base is a low thermal expansion member having extremely high rigidity.
クティブ制御された防振台であることを特徴とする測定
装置。3. A measuring apparatus, characterized in that the elastic member according to claim 1 is an active-controlled anti-vibration table.
装置において、第一の反射鏡と第一のレシーバが設置さ
れた光路と第二の反射鏡と第二のレシーバが設置された
光路が平行に配置されていることを特徴とする測定装
置。4. The measuring apparatus according to claim 1, wherein an optical path in which the first reflector and the first receiver are installed, and a second reflector and the second receiver are installed. A measuring device, wherein the optical paths are arranged in parallel.
装置において、第一の反射鏡と第一のレシーバと第二の
反射鏡と第二のレシーバが同一光路上に配置されている
ことを特徴とする測定装置。5. The measuring device according to claim 1, wherein the first reflecting mirror, the first receiver, the second reflecting mirror, and the second receiver are arranged on the same optical path. A measuring device characterized by the above-mentioned.
装置を備えることを特徴とする機械加工装置。6. A machining device comprising the measuring device according to claim 1.
装置を用いて、測定装置に具備された第一の反射鏡と第
一のレシーバとの測長値と、第二反射鏡と第二のレシー
バとの測長値を計測し、両者の計測値より移動体の移動
量を測定することを特徴とする測定方法。7. The measurement device according to claim 1, wherein a measurement value of a first reflection mirror and a first receiver provided in the measurement device, and a measurement value of a second reflection mirror are provided. A measurement method comprising: measuring a length measurement value with a second receiver; and measuring a moving amount of the moving body from the measured values.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005117A JP2000205816A (en) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | Measuring device and measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005117A JP2000205816A (en) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | Measuring device and measuring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205816A true JP2000205816A (en) | 2000-07-28 |
Family
ID=11602395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005117A Pending JP2000205816A (en) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | Measuring device and measuring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205816A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017087416A (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Machine tool |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005117A patent/JP2000205816A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017087416A (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングDr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Machine tool |
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