[发明专利]使机床里的轴定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使机床里的机器轴进行定位的方法，它保证了机器轴的很精确的定位。

背景技术

对于现代机床提出了越来越高的有关加工精度方面的要求。因此在控制这种机床时必须用数控装置来完成操作，以避免加工误差。

已制成的工件与所希望的工件形状之间可重现的偏差的原因往往在于机床的运动，这种运动总是具有一定的误差。为了排除这样的可重现的静态误差，由EP 1189121 A2得知：在工作空间内一定数量的工作点上测量刀具的定位误差，并记录到多维的补偿表格里。刀具的在加工程序中在工件坐标中所确定的理论位置被施以在需要时内插的由补偿表格里得出的补偿值，并然后才转送给数控装置用于使刀具定位。但在此方法中，没有考虑到机床的静态误差可能取决于某些机床轴的位置，例如旋转轴的位置。

US 5357450则说明了：直线轴及其误差在机床里还可以相对比较简单地测定并进行调整设定，而由于旋转轴或摆动轴引起的误差则要用高得多的费用进行测量和调整。在这种现有技术下说明了一种自动的方法，用此方法可以测量这种误差并将其转换用于指导维护工作。

EP 289836 B1提供另一种途径，它说明了一种费用较大的方法，用于分析机器人机构中的误差，并在定位机器人时通过数学方法加以考虑。

此外还通常借助于一种运动表格(Kinematiktabelle)来描述机床的运动。借助于这种运动表格，数控装置可以将刀具的在工件坐标里所给定的理论位置换算成机床轴的理论位置。在这种运动表格里，机床关于其几何形状及机器轴得以充分说明。在运动表格里，这种坐标变换在多个描述了机床运动的数据项(Eintrag)中给出，其方法是对每个数据项分别给出轴方向和附属的变换量。供使用的机床轴在相应的位置上同样也在运动表格里给出。这种运动表格的示例继续在下面进行说明。

通过将刀具的在工件坐标里所给定的理论位置(或者其刀具中心点(Tool Center Points)，TCP和其取向)换算成机床的轴坐标或者轴位置，就可以在不同的机床上完成写入工件坐标里的子程序，只要这些机床原则上能够移到所有希望的刀具位置。

发明内容

本发明的任务是提出一种使机床里的机器轴定位的方法，用此方法可以特别简单地补偿机床运动中的可再现的误差。

这项任务通过按照权利要求1所述的方法来完成。本方法的有利细节见从属于权利要求1的从属权利要求。

与现有技术中通常借助于补偿表格通过一种作用于工件坐标中给定的理论值之上的补偿不同，现在不同轴误差的运动补偿在机床的运动表格中进行。

提出了一种使机床里的机器轴定位的方法，按照此方法，数控装置根据由运动表格所确定的运动链(Kinematische Kette)将刀具的在工件坐标中给定的理论位置换算成机器轴的理论位置。其中通过每个数据项分别给出轴方向和配属的变换量，所述坐标的变换在运动表格中以多个描述了机床的运动的数据项来给出。这种方法的特征在于，对于在与各自的轴方向不同的方向上具有误差的机器轴，将取决于轴位置的误差变换量记录到运动表格中。

其中所述取决于轴位置的误差变换量表现为轴特定的补偿表格的形式，这种补偿表格在运动表格中被引用。在此这种补偿表格包含了用于多个轴位置的误差变换量。在需要时对在补偿表格里所包含的轴位置之间的轴位置的误差变换量进行内插。

附图说明

本本发明的其它优点及细节由以下借助附图对优选实施方式的说明给出。附图示出：

图1机床局部的不同视图，

图2补偿表格和运动表格的示例。

具体实施方式

图1示出了机床局部的不同视图和不同状态，根据图1对本发明进行详细说明。机床的运动当然只是一个示例，本发明也可以容易地应用于其它的运动。

数控装置1具有一个工件坐标中写入的数控程序(NC-Programm)2(该部分只示出在图1a中，因为图1a的这个部件在所有视图中都不改变)，该数控装置用于控制机床3。在此刀具4的工具中心点5(TCP5)应该在给定的轨道上导引，并使刀具4遵守确定的取向。TCP 5例如可以是球面铣刀的球心点，或者是立铣刀的端面的中点。