JP2000099119A - ボールねじピッチ誤差の補正方法 - Google Patents
ボールねじピッチ誤差の補正方法Info
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- JP2000099119A JP2000099119A JP10271244A JP27124498A JP2000099119A JP 2000099119 A JP2000099119 A JP 2000099119A JP 10271244 A JP10271244 A JP 10271244A JP 27124498 A JP27124498 A JP 27124498A JP 2000099119 A JP2000099119 A JP 2000099119A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 補正量テーブルに補正量を設定する場合、補
正位置の数が少ないと、各補正位置に於ける補正量が大
きくなってピッチ誤差の補正が粗くなり、高精度の補正
ができず、逆に数が多いと、測定位置が多く、測定デー
タからの補正量の算出、及び補正位置、補正量の入力操
作が多くなり、作業量が増大すると、共に算出及び入力
ミスも生じ易くなる。 【解決手段】 ボールネジの全移動ストロークを1リー
ドの距離間隔毎に誤差量を測定して測定間隔位置の測定
データの記憶部位に順次に入力し、1リード間の距離を
所望微小単位長さで所定数に分割した位置毎に誤差量を
測定して測定分割位置の測定データの記憶部位に順次入
力し、この1リード間の分割位置誤差補正量データを、
全移動ストロークの測定間隔位置の各誤差補正量にそれ
ぞれ加算して記憶し、移動体の数値制御移動時に、移動
量が前記微小単位長さに達する毎に加算記憶補正量を読
み出し、指令信号を補正する。
正位置の数が少ないと、各補正位置に於ける補正量が大
きくなってピッチ誤差の補正が粗くなり、高精度の補正
ができず、逆に数が多いと、測定位置が多く、測定デー
タからの補正量の算出、及び補正位置、補正量の入力操
作が多くなり、作業量が増大すると、共に算出及び入力
ミスも生じ易くなる。 【解決手段】 ボールネジの全移動ストロークを1リー
ドの距離間隔毎に誤差量を測定して測定間隔位置の測定
データの記憶部位に順次に入力し、1リード間の距離を
所望微小単位長さで所定数に分割した位置毎に誤差量を
測定して測定分割位置の測定データの記憶部位に順次入
力し、この1リード間の分割位置誤差補正量データを、
全移動ストロークの測定間隔位置の各誤差補正量にそれ
ぞれ加算して記憶し、移動体の数値制御移動時に、移動
量が前記微小単位長さに達する毎に加算記憶補正量を読
み出し、指令信号を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
や放電加工機等の数値制御工作機械において、ボールね
じ伝動装置のボールねじのピッチ誤差量を予め測定記憶
しておき、移動体の移動時に、上記補正量を読み出して
上記送りボールねじのピッチ誤差を補正するピッチ誤差
補正方法に関する。
や放電加工機等の数値制御工作機械において、ボールね
じ伝動装置のボールねじのピッチ誤差量を予め測定記憶
しておき、移動体の移動時に、上記補正量を読み出して
上記送りボールねじのピッチ誤差を補正するピッチ誤差
補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の補正方法としては、予め
ボールねじの全移動ストロークにわたり、所定間隔毎に
ピッチ誤差をレーザ測長器等で測定し、該各測定点にお
ける補正量を算出して数値制御装置内の補正量テーブル
に記憶しておき、テーブル等の移動体が数値制御装置か
らの指令信号により補正位置に来たときに、上記補正量
テーブルから該当する補正量を取り出し、送りボールね
じのピッチ誤差を補正する方法が知られている（特公昭
５９−１１１２５号公報参照）。そして、この方法に用
いられる補正量テーブルには、機械原点からの補正位置
及びその位置における補正量を順に入力し記憶しておく
ようになっている。
ボールねじの全移動ストロークにわたり、所定間隔毎に
ピッチ誤差をレーザ測長器等で測定し、該各測定点にお
ける補正量を算出して数値制御装置内の補正量テーブル
に記憶しておき、テーブル等の移動体が数値制御装置か
らの指令信号により補正位置に来たときに、上記補正量
テーブルから該当する補正量を取り出し、送りボールね
じのピッチ誤差を補正する方法が知られている（特公昭
５９−１１１２５号公報参照）。そして、この方法に用
いられる補正量テーブルには、機械原点からの補正位置
及びその位置における補正量を順に入力し記憶しておく
ようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして補正量テーブルに補正量を設定する場合に、補
正位置（測定位置）の数が少ないと、各補正位置におけ
る補正量が大きくなってピッチ誤差の補正が粗くなるた
め、高精度の補正ができないという問題がある。又、数
値制御装置には、通常１軸当り、例えば１００〜２００
点の補正量が設定可能なメモリ領域が設けられているの
で、このメモリ領域を最大限に利用して補正精度を上げ
ようとすると、それだけ入力しなければならない補正位
置及び補正量が増え、測定位置の数が多いだけでなく、
測定データからの補正量の算出及び補正位置、補正量の
入力操作が多くなって、作業量が増大すると共に、算出
及び入力ミスを生じ易くなるという問題がある。
うにして補正量テーブルに補正量を設定する場合に、補
正位置（測定位置）の数が少ないと、各補正位置におけ
る補正量が大きくなってピッチ誤差の補正が粗くなるた
め、高精度の補正ができないという問題がある。又、数
値制御装置には、通常１軸当り、例えば１００〜２００
点の補正量が設定可能なメモリ領域が設けられているの
で、このメモリ領域を最大限に利用して補正精度を上げ
ようとすると、それだけ入力しなければならない補正位
置及び補正量が増え、測定位置の数が多いだけでなく、
測定データからの補正量の算出及び補正位置、補正量の
入力操作が多くなって、作業量が増大すると共に、算出
及び入力ミスを生じ易くなるという問題がある。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、ピッチ誤差の測定位置の数を少なくして、測定時間
の短縮及び補正量の算出、入力等の労力を減ずる一方
で、補正位置の数は少なくとも従来と同等程度又はそれ
以上として精度低下がないようにし得るピッチ誤差補正
方法を提供することを目的とする。
で、ピッチ誤差の測定位置の数を少なくして、測定時間
の短縮及び補正量の算出、入力等の労力を減ずる一方
で、補正位置の数は少なくとも従来と同等程度又はそれ
以上として精度低下がないようにし得るピッチ誤差補正
方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の本発明の目的は、
（１）工作機械本体のテーブル等の移動体の移動及び停
止を制御する数値制御装置と、該数値制御装置からの指
令信号により前記移動体をボールねじを介して移動させ
るサーボモータとを備えた数値制御工作機械におけるボ
ールねじピッチ誤差の補正方法において、前記ボールね
じの全移動ストロークを該ボールねじの１リードの距離
間隔毎に誤差量を測定して前記数値制御装置に設けられ
ている測定間隔位置の測定データの記憶部位に順次入力
すると共に、前記ボールねじの所望部位の少なくとも１
リードにつき、該１リードの距離を所望微小単位長さで
所定数に分割した分割位置毎に誤差量を測定して前記数
値制御装置に設けられている測定分割位置の測定データ
の記憶部位に順次入力し、前記数値制御装置に、前記１
リード間を微小の単位長さに分割して測定した１リード
分の誤差補正量のデータを、ボールねじの全移動ストロ
ークの全ての測定間隔位置の各誤差補正量に夫々加算処
理して記憶せしめることにより、前記ボールねじの全移
動ストロークにわたり、数値制御の指令信号による前記
移動体の移動量が前記微小単位長さに達する度に前記加
算処理して記憶された当該部位の補正量を読み出して指
令信号を補正するボールねじピッチ誤差の補正方法とす
ることにより、又、前記分割位置毎に誤差量を測定する
リード部分が複数の箇所のリード部分であって、該複数
箇所の測定データの平均分割位置の誤差補正量が、前記
測定間隔位置の各誤差補正量に夫々加算処理する前記
（１）記載のボールねじピッチ誤差の補正方法とするこ
とにより、又、さらに、前記ボールねじの１リードの距
離間隔が２０ｍｍで、前記１リードの距離の分割微小単
位長さを１．０ｍｍとする前記（１）又は（２）記載の
ボールねじピッチ誤差の補正方法とすることにより、よ
り良く達成されるものである。
（１）工作機械本体のテーブル等の移動体の移動及び停
止を制御する数値制御装置と、該数値制御装置からの指
令信号により前記移動体をボールねじを介して移動させ
るサーボモータとを備えた数値制御工作機械におけるボ
ールねじピッチ誤差の補正方法において、前記ボールね
じの全移動ストロークを該ボールねじの１リードの距離
間隔毎に誤差量を測定して前記数値制御装置に設けられ
ている測定間隔位置の測定データの記憶部位に順次入力
すると共に、前記ボールねじの所望部位の少なくとも１
リードにつき、該１リードの距離を所望微小単位長さで
所定数に分割した分割位置毎に誤差量を測定して前記数
値制御装置に設けられている測定分割位置の測定データ
の記憶部位に順次入力し、前記数値制御装置に、前記１
リード間を微小の単位長さに分割して測定した１リード
分の誤差補正量のデータを、ボールねじの全移動ストロ
ークの全ての測定間隔位置の各誤差補正量に夫々加算処
理して記憶せしめることにより、前記ボールねじの全移
動ストロークにわたり、数値制御の指令信号による前記
移動体の移動量が前記微小単位長さに達する度に前記加
算処理して記憶された当該部位の補正量を読み出して指
令信号を補正するボールねじピッチ誤差の補正方法とす
ることにより、又、前記分割位置毎に誤差量を測定する
リード部分が複数の箇所のリード部分であって、該複数
箇所の測定データの平均分割位置の誤差補正量が、前記
測定間隔位置の各誤差補正量に夫々加算処理する前記
（１）記載のボールねじピッチ誤差の補正方法とするこ
とにより、又、さらに、前記ボールねじの１リードの距
離間隔が２０ｍｍで、前記１リードの距離の分割微小単
位長さを１．０ｍｍとする前記（１）又は（２）記載の
ボールねじピッチ誤差の補正方法とすることにより、よ
り良く達成されるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、ねじ部有効長さが４００
ｍｍで、リードが２０ｍｍの精密ボールねじのリード誤
差を、ＪＩＳＢ１１９２により模式的に記載したもので
ある。上記ねじ部有効長さが４００ｍｍのボールねじ
は、本発明により、まず当該ねじの１リードの距離間
隔、即ち前記した２０ｍｍ間隔毎に、軸方向２０箇所に
わたり誤差量が精密に測定され、該各測定データは、Ｃ
ＮＣの数値制御装置に設けられている測定間隔位置の測
定データ記憶部位に順次に入力記憶される。そして、こ
の２０箇所の誤差量の測定データを順次に累積した値を
図１中にプロットし、該プロット点を順次直線で結んで
行くと、図中の、本発明では測定していない累積実リー
ドの傾向を代表する直線である累積代表リードに近似し
た累積リード誤差直線又は曲線となっているはずであ
る。しかしながら、上記の２０箇所の測定だけでは単に
測定補正位置が少ないだけでなく、上記各測定位置間の
各１リード内における変動の誤差量は未補正となるか
ら、高精度の補正ができないこと、先に指摘の通りであ
る。
ｍｍで、リードが２０ｍｍの精密ボールねじのリード誤
差を、ＪＩＳＢ１１９２により模式的に記載したもので
ある。上記ねじ部有効長さが４００ｍｍのボールねじ
は、本発明により、まず当該ねじの１リードの距離間
隔、即ち前記した２０ｍｍ間隔毎に、軸方向２０箇所に
わたり誤差量が精密に測定され、該各測定データは、Ｃ
ＮＣの数値制御装置に設けられている測定間隔位置の測
定データ記憶部位に順次に入力記憶される。そして、こ
の２０箇所の誤差量の測定データを順次に累積した値を
図１中にプロットし、該プロット点を順次直線で結んで
行くと、図中の、本発明では測定していない累積実リー
ドの傾向を代表する直線である累積代表リードに近似し
た累積リード誤差直線又は曲線となっているはずであ
る。しかしながら、上記の２０箇所の測定だけでは単に
測定補正位置が少ないだけでなく、上記各測定位置間の
各１リード内における変動の誤差量は未補正となるか
ら、高精度の補正ができないこと、先に指摘の通りであ
る。
【０００７】そこで、本発明は、誤差量の測定位置及び
測定データ等を大幅に増大させることなしに、上記ボー
ルねじの全長にわたる補正位置を、微小単位長さで分割
した多数位置にすると共に、ねじ軸上の各リード部内に
おける変動の誤差量を微細分割により細かく補正し得る
ようにせんとするものである。そして、その目的を達成
する方法として本発明は、上記ボールねじ軸上の所望部
位の少なくとも1リード部分につき、図2の拡大図で示す
ように前記1リード部分の距離２０ｍｍを、所望単位長
さ、例えば１．０ｍｍで所定数（この場合は２０）に分
割した分割位置毎に誤差量を測定し、該測定データを上
記数値制御装置に設けられている測定分割位置の測定デ
ータの記憶部位に順次に入力して記憶させる。ここで、
上記１．０ｍｍ毎の分割位置で誤差量が測定されるリー
ド部分が、１リードの場合は、ボールねじについての誤
差量の測定位置及び回数は、前述のリード距離間隔毎の
測定の場合と合計して４０位置及び４０回となるが、上
記リード部分の微細分割測定が、後述のように、２〜３
の複数箇所で行われることとなる場合には、上記測定位
置及び回数は、それだけ増加することになる。
測定データ等を大幅に増大させることなしに、上記ボー
ルねじの全長にわたる補正位置を、微小単位長さで分割
した多数位置にすると共に、ねじ軸上の各リード部内に
おける変動の誤差量を微細分割により細かく補正し得る
ようにせんとするものである。そして、その目的を達成
する方法として本発明は、上記ボールねじ軸上の所望部
位の少なくとも1リード部分につき、図2の拡大図で示す
ように前記1リード部分の距離２０ｍｍを、所望単位長
さ、例えば１．０ｍｍで所定数（この場合は２０）に分
割した分割位置毎に誤差量を測定し、該測定データを上
記数値制御装置に設けられている測定分割位置の測定デ
ータの記憶部位に順次に入力して記憶させる。ここで、
上記１．０ｍｍ毎の分割位置で誤差量が測定されるリー
ド部分が、１リードの場合は、ボールねじについての誤
差量の測定位置及び回数は、前述のリード距離間隔毎の
測定の場合と合計して４０位置及び４０回となるが、上
記リード部分の微細分割測定が、後述のように、２〜３
の複数箇所で行われることとなる場合には、上記測定位
置及び回数は、それだけ増加することになる。
【０００８】上述、所望リード部分の各分割位置の誤差
量の測定データの入力後、当該ＣＮＣ数値制御装置にお
いて、上記測定１リード部分の分割位置補正量のデータ
を、ボールねじの全移動ストロークの全ての測定間隔位
置間の誤差補正量（累積代表リード誤差）に上記各分割
位置毎に加算処理して、１ｍｍ毎に計４００個の補正テ
ーブルを作って、これを記憶させ、数値制御工作機械の
作動に応じ、この補正テーブルを呼び出し、ピッチ誤差
補正に使用するものである。
量の測定データの入力後、当該ＣＮＣ数値制御装置にお
いて、上記測定１リード部分の分割位置補正量のデータ
を、ボールねじの全移動ストロークの全ての測定間隔位
置間の誤差補正量（累積代表リード誤差）に上記各分割
位置毎に加算処理して、１ｍｍ毎に計４００個の補正テ
ーブルを作って、これを記憶させ、数値制御工作機械の
作動に応じ、この補正テーブルを呼び出し、ピッチ誤差
補正に使用するものである。
【０００９】即ち、前記ボールねじ伝動装置の全移動ス
トロークにわたり、加工ヘッドやテーブル等の移動体の
積算移動量が、前述所望微小単位長さ、上記の場合１．
０ｍｍに達する度に、前記作成記憶されている補正テー
ブルの当該補正部位の格納補正量を読み出して数値制御
の指令信号を補正するものである。
トロークにわたり、加工ヘッドやテーブル等の移動体の
積算移動量が、前述所望微小単位長さ、上記の場合１．
０ｍｍに達する度に、前記作成記憶されている補正テー
ブルの当該補正部位の格納補正量を読み出して数値制御
の指令信号を補正するものである。
【００１０】以上は、ボールねじの誤差量の実測位置及
び回数が、ねじ部有効長さが４００ｍｍ、リードが２０
ｍｍのものにつき、４０位置及び４０回とした場合で、
ねじ軸方向に１．０ｍｍ間隔で、４００位置に就き補正
することができるが、上記１リードの距離の分割単位長
さを０．５ｍｍ又は０．２５ｍｍ等に小さく選定する
と、測定位置及び回数は増大するが、測定間隔位置間１
リード内の補正は細かく、かつ精密となる。
び回数が、ねじ部有効長さが４００ｍｍ、リードが２０
ｍｍのものにつき、４０位置及び４０回とした場合で、
ねじ軸方向に１．０ｍｍ間隔で、４００位置に就き補正
することができるが、上記１リードの距離の分割単位長
さを０．５ｍｍ又は０．２５ｍｍ等に小さく選定する
と、測定位置及び回数は増大するが、測定間隔位置間１
リード内の補正は細かく、かつ精密となる。
【００１１】而して、上述本発明は、図２で示すボール
ねじの軸方向所望部位のリードが有するリード内軸方向
の誤差量の特性は、斯種精密級ボールねじにおいては、
前記軸方向の別の部位のリードが有する誤差量の特性と
殆ど同一か極めて近似したもので、結局軸方向に周期的
に繰り返す状態で現れるものであるという事実に基づく
ものであるが、上述誤差量のリード毎の周期的繰り返し
状態に疑問のあるボールねじに遭遇した場合には、軸方
向の任意３箇所程度の各リード部分につき前記分割単位
長さ毎の測定を行なって、各同位相位置の測定データの
平均値を求め、該平均値を利用するようにすれば、前記
ボールねじが所謂不良品でない以上、多くは補正使用が
可能となるものである。
ねじの軸方向所望部位のリードが有するリード内軸方向
の誤差量の特性は、斯種精密級ボールねじにおいては、
前記軸方向の別の部位のリードが有する誤差量の特性と
殆ど同一か極めて近似したもので、結局軸方向に周期的
に繰り返す状態で現れるものであるという事実に基づく
ものであるが、上述誤差量のリード毎の周期的繰り返し
状態に疑問のあるボールねじに遭遇した場合には、軸方
向の任意３箇所程度の各リード部分につき前記分割単位
長さ毎の測定を行なって、各同位相位置の測定データの
平均値を求め、該平均値を利用するようにすれば、前記
ボールねじが所謂不良品でない以上、多くは補正使用が
可能となるものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、ボールねじ伝動装置に
おけるボールねじのピッチ誤差補正量のテーブルを、少
ない測定位置及び測定回数で、ねじ軸全長にわたる所望
多数位置の補正データを有せしめて作成できるから、測
定時間の短縮及び補正量の算出、入力等の労力を減ずる
ことができる一方で、伝動装置の誤差補正精度を高く保
つことができる効果がある。
おけるボールねじのピッチ誤差補正量のテーブルを、少
ない測定位置及び測定回数で、ねじ軸全長にわたる所望
多数位置の補正データを有せしめて作成できるから、測
定時間の短縮及び補正量の算出、入力等の労力を減ずる
ことができる一方で、伝動装置の誤差補正精度を高く保
つことができる効果がある。
【図１】一実施例ボールねじのリード誤差を説明するＪ
ＩＳＢ１１９２の模式図。
ＩＳＢ１１９２の模式図。
【図２】一実施例のリード誤差量分布拡大説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C001 KA01 KB08 KB09 TA02 TB01 TD03 5H269 AB01 AB08 AB31 BB07 CC01 DD01 EE06 EE11 5H303 AA01 BB01 BB06 BB11 CC01 DD01 DD25
Claims (3)
- 【請求項１】 工作機械本体のテーブル等の移動体の移
動及び停止を制御する数値制御装置と、該数値制御装置
からの指令信号により前記移動体をボールねじを介して
移動させるサーボモータとを備えた数値制御工作機械に
おけるボールねじピッチ誤差の補正方法において、 前記ボールねじの全移動ストロークを該ボールねじの１
リードの距離間隔毎に誤差量を測定して前記数値制御装
置に設けられている測定間隔位置の測定データの記憶部
位に順次入力すると共に、前記ボールねじの所望部位の
少なくとも１リードにつき、該１リードの距離を所望微
小単位長さで所定数に分割した分割位置毎に誤差量を測
定して前記数値制御装置に設けられている測定分割位置
の測定データの記憶部位に順次入力し、前記数値制御装
置に、前記１リード間を微小の単位長さに分割して測定
した１リード分の誤差補正量のデータを、ボールねじの
全移動ストロークの全ての測定間隔位置の各誤差補正量
に夫々加算処理して記憶せしめることにより、前記ボー
ルねじの全移動ストロークにわたり、数値制御の指令信
号による前記移動体の移動量が前記微小単位長さに達す
る度に前記加算処理して記憶された当該部位の補正量を
読み出して指令信号を補正するようにしたことを特徴と
するボールねじピッチ誤差の補正方法。 - 【請求項２】 前記分割位置毎に誤差量を測定するリー
ド部分が複数の箇所のリード部分であって、該複数箇所
の測定データの平均分割位置の誤差補正量が、前記測定
間隔位置の各誤差補正量に夫々加算処理されるものであ
ることを特徴とするピッチ誤差の補正方法。 - 【請求項３】 前記ボールねじの１リードの距離間隔が
２０ｍｍで、前記１リードの距離の分割微小単位長さが
１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記
載のボールねじピッチ誤差の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271244A JP2000099119A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | ボールねじピッチ誤差の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271244A JP2000099119A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | ボールねじピッチ誤差の補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000099119A true JP2000099119A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17497378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10271244A Pending JP2000099119A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | ボールねじピッチ誤差の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000099119A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005278363A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP2005278361A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP2019074711A (ja) * | 2017-10-19 | 2019-05-16 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
| CN112476059A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-12 | 武汉重型机床集团有限公司 | 一种机内测量轴运行间隙误差及螺距误差的方法 |
| JP2021060673A (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-15 | 三井精機工業株式会社 | 工作機械の高精度化が可能な調整方法 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10271244A patent/JP2000099119A/ja active Pending
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