JP2000176792A - 直線移動装置およびｘｙ移動装置 - Google Patents
直線移動装置およびｘｙ移動装置Info
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- JP2000176792A JP2000176792A JP36093498A JP36093498A JP2000176792A JP 2000176792 A JP2000176792 A JP 2000176792A JP 36093498 A JP36093498 A JP 36093498A JP 36093498 A JP36093498 A JP 36093498A JP 2000176792 A JP2000176792 A JP 2000176792A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＸテーブルやＹテーブルが外力により変位し
た場合でも、精度の優れる位置決めを行うことができる
直線移動装置およびＸＹ移動装置を提供する。 【解決手段】 Ｘテーブル３に関して、ナット６のボー
ルねじ５に対するバックラッシュの大きさの１／２に相
当する誤差量αｘと、第１の許容値Ｍｘと、第２の許容
値Ｎｘを、判定器３０に記憶させておく。Ｘテーブル３
の移動時、スケール７ｂとエンコーダ４ａが検出するＸ
テーブル３の位置の差Δを求め、Δの大きさが第１の許
容値Ｍｘ以下の場合は、エンコーダ４ａの出力をＸテー
ブル３の位置とみなし、第１の許容値Ｍｘより大きく第
２の許容値Ｎｘ以下の場合は、移動方向を参照し、ナッ
ト６の中心Ｏに対するＸテーブル３の回転角度θを求め
る。そして、回転角度θと差Δの符号に従い、Ｘテーブ
ル３およびＹテーブル１１の位置を補正する。Ｙテーブ
ル１１に関しても同様の処理を行い、Ｘテーブル３およ
びＹテーブル１１の位置を補正する。
た場合でも、精度の優れる位置決めを行うことができる
直線移動装置およびＸＹ移動装置を提供する。 【解決手段】 Ｘテーブル３に関して、ナット６のボー
ルねじ５に対するバックラッシュの大きさの１／２に相
当する誤差量αｘと、第１の許容値Ｍｘと、第２の許容
値Ｎｘを、判定器３０に記憶させておく。Ｘテーブル３
の移動時、スケール７ｂとエンコーダ４ａが検出するＸ
テーブル３の位置の差Δを求め、Δの大きさが第１の許
容値Ｍｘ以下の場合は、エンコーダ４ａの出力をＸテー
ブル３の位置とみなし、第１の許容値Ｍｘより大きく第
２の許容値Ｎｘ以下の場合は、移動方向を参照し、ナッ
ト６の中心Ｏに対するＸテーブル３の回転角度θを求め
る。そして、回転角度θと差Δの符号に従い、Ｘテーブ
ル３およびＹテーブル１１の位置を補正する。Ｙテーブ
ル１１に関しても同様の処理を行い、Ｘテーブル３およ
びＹテーブル１１の位置を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定器や工作機等
に使用される直線移動装置および２組の直線移動装置を
互いに直交する方向に配置したＸＹ移動装置に関する。
に使用される直線移動装置および２組の直線移動装置を
互いに直交する方向に配置したＸＹ移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＸＹ移動装置は、２組の直線移動装置を
互いに直交する方向に配置した装置である。このような
ＸＹ移動装置を図５により説明する。図５は従来の工作
機の駆動部を示す平面図である。図で、１はベースであ
る。２は１対のリニアガイドで、ベース１にＸ方向に固
定されたガイド２ａと、Ｘテーブル３の下面に固定され
たベアリング２ｂとから構成されている。４はモータ
で、ベース１の側面に固定されている。モータ４にはエ
ンコーダ４ａが設けられている。５はボールねじで、モ
ータ４の出力軸に接続され、Ｘテーブル３の下面中央に
固定されたナット６に螺合している。７はリニアスケー
ルで、ヘッド７ａとスケール７ｂとから構成されてい
る。そして、ヘッド７ａはナット６の中心に合わせてＸ
テーブル３の側面に固定されている。スケール７ｂはヘ
ッド７ａと対向するようにしてガイド２ａと平行に配置
されている。
互いに直交する方向に配置した装置である。このような
ＸＹ移動装置を図５により説明する。図５は従来の工作
機の駆動部を示す平面図である。図で、１はベースであ
る。２は１対のリニアガイドで、ベース１にＸ方向に固
定されたガイド２ａと、Ｘテーブル３の下面に固定され
たベアリング２ｂとから構成されている。４はモータ
で、ベース１の側面に固定されている。モータ４にはエ
ンコーダ４ａが設けられている。５はボールねじで、モ
ータ４の出力軸に接続され、Ｘテーブル３の下面中央に
固定されたナット６に螺合している。７はリニアスケー
ルで、ヘッド７ａとスケール７ｂとから構成されてい
る。そして、ヘッド７ａはナット６の中心に合わせてＸ
テーブル３の側面に固定されている。スケール７ｂはヘ
ッド７ａと対向するようにしてガイド２ａと平行に配置
されている。
【０００３】１０は１対のリニアガイドで、ベース１に
Ｙ方向に固定されたガイド１０ａと、Ｙテーブル１１の
下面に固定されたベアリング１０ｂとから構成されてい
る。１２はモータで、ベース１の側面に固定されてい
る。モータ１２にはエンコーダ１２ａが設けられてい
る。１３はボールねじで、モータ１２の出力軸に接続さ
れ、Ｙテーブル１１の下面に固定されたナット１４に螺
合している。１５はリニアスケールで、ヘッド１５ａと
スケール１５ｂとから構成されている。そして、ヘッド
１５ａはナット１４の中心に合わせてＹテーブル１１の
側面に固定されている。スケール１５ｂはヘッド１５ａ
と対向するようにしてガイド１０ａと平行に配置されて
いる。
Ｙ方向に固定されたガイド１０ａと、Ｙテーブル１１の
下面に固定されたベアリング１０ｂとから構成されてい
る。１２はモータで、ベース１の側面に固定されてい
る。モータ１２にはエンコーダ１２ａが設けられてい
る。１３はボールねじで、モータ１２の出力軸に接続さ
れ、Ｙテーブル１１の下面に固定されたナット１４に螺
合している。１５はリニアスケールで、ヘッド１５ａと
スケール１５ｂとから構成されている。そして、ヘッド
１５ａはナット１４の中心に合わせてＹテーブル１１の
側面に固定されている。スケール１５ｂはヘッド１５ａ
と対向するようにしてガイド１０ａと平行に配置されて
いる。
【０００４】２０はＮＣ制御装置で、モータ４、１２の
回転を制御する。２１は演算装置である。
回転を制御する。２１は演算装置である。
【０００５】次に、上記従来のＸＹ移動装置の動作を説
明する。なお、Ｘテーブル３にはワークが固定されてお
り、Ｙテーブル１１には工具を回転自在に支持する主軸
頭が固定されている。ＮＣ制御装置２０は、予め入力さ
れたプログラムに従い、スケール７ｂ、１５ｂから出力
されるＸテーブル３とＹテーブル１１の位置から、モー
タ４、１２の回転角度を制御する。ボールねじ５とナッ
ト６およびボールねじ１３とナット１４との間にはそれ
ぞれ隙間（バックラッシュ）があるが、このように、ス
ケール７ｂ、１５ｂで測定したＸテーブル３とＹテーブ
ル１１の位置を基準にしてＸテーブル３とＹテーブル１
１の位置制御および移動量の制御を行うと、バックラッ
シュの影響を受けることがない。この結果、Ｘテーブル
３およびＹテーブル１１を正確に位置決めすることがで
き、精度の優れる加工をで行うことができた。
明する。なお、Ｘテーブル３にはワークが固定されてお
り、Ｙテーブル１１には工具を回転自在に支持する主軸
頭が固定されている。ＮＣ制御装置２０は、予め入力さ
れたプログラムに従い、スケール７ｂ、１５ｂから出力
されるＸテーブル３とＹテーブル１１の位置から、モー
タ４、１２の回転角度を制御する。ボールねじ５とナッ
ト６およびボールねじ１３とナット１４との間にはそれ
ぞれ隙間（バックラッシュ）があるが、このように、ス
ケール７ｂ、１５ｂで測定したＸテーブル３とＹテーブ
ル１１の位置を基準にしてＸテーブル３とＹテーブル１
１の位置制御および移動量の制御を行うと、バックラッ
シュの影響を受けることがない。この結果、Ｘテーブル
３およびＹテーブル１１を正確に位置決めすることがで
き、精度の優れる加工をで行うことができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘテーブル
３あるいはＹテーブル１１には、移動方向と直角の外力
が付加されることがある。例えば、Ｘテーブルに外力が
付加されたとする。リニアガイド２のガイド２ａとベア
リング２ｂとの間には移動方向と直角方向の方向に隙間
があるから、外力が付加されたＸテーブル３は、ナット
６の中心（以下、中心Ｏという。）を中心として回転す
る。Ｘテーブル３が回転することによる影響を図６によ
り説明する。なお、Ｘテーブル３のＸ方向の原点は中心
Ｏに一致している。
３あるいはＹテーブル１１には、移動方向と直角の外力
が付加されることがある。例えば、Ｘテーブルに外力が
付加されたとする。リニアガイド２のガイド２ａとベア
リング２ｂとの間には移動方向と直角方向の方向に隙間
があるから、外力が付加されたＸテーブル３は、ナット
６の中心（以下、中心Ｏという。）を中心として回転す
る。Ｘテーブル３が回転することによる影響を図６によ
り説明する。なお、Ｘテーブル３のＸ方向の原点は中心
Ｏに一致している。
【０００７】図６は、Ｘテーブル３とベース１との関係
を模式的に示す平面図である。今、Ｘテーブル３を移動
させ、Ｙ軸上の点Ｐ１（原点すなわち中心Ｏからの距離
Ｌ）に代えて点Ｐ２（中心Ｏからの距離Ｋ）をＹ軸上位
置決めするとする。Ｘテーブル３を＋Ｘ方向（図の上
方）にＬ−Ｋだけ移動させ、点Ｐ２がＹ軸上に到達する
と同時に、２点鎖線で示すように、Ｘテーブル３が外力
Ｆにより中心Ｏの回りに左に回転し、矢印で示すよう
に、点Ｐ２が点Ｐ３に移動したとする。この時の回転角
度はγであり、ヘッド７ａのＹ軸と平行な中心Ｏを通る
ｙ軸からのずれ量はδである。なお、理解を容易にする
ため、図には変位を誇張して示してある。また縦軸をＸ
方向、横軸をＹ方向としている。
を模式的に示す平面図である。今、Ｘテーブル３を移動
させ、Ｙ軸上の点Ｐ１（原点すなわち中心Ｏからの距離
Ｌ）に代えて点Ｐ２（中心Ｏからの距離Ｋ）をＹ軸上位
置決めするとする。Ｘテーブル３を＋Ｘ方向（図の上
方）にＬ−Ｋだけ移動させ、点Ｐ２がＹ軸上に到達する
と同時に、２点鎖線で示すように、Ｘテーブル３が外力
Ｆにより中心Ｏの回りに左に回転し、矢印で示すよう
に、点Ｐ２が点Ｐ３に移動したとする。この時の回転角
度はγであり、ヘッド７ａのＹ軸と平行な中心Ｏを通る
ｙ軸からのずれ量はδである。なお、理解を容易にする
ため、図には変位を誇張して示してある。また縦軸をＸ
方向、横軸をＹ方向としている。
【０００８】この場合、エンコーダ４ａは点Ｐ２がＹ軸
上に位置決めされた（Ｘ＝Ｋ）ことを示す。一方、ヘッ
ド７ａは、図から明らかなように、現在の位置がＸ＝Ｋ
−δであると判定する。この結果、ＮＣ装置２０はモー
タ４を回転させ、Ｘテーブル３をδだけプラス方向に移
動させる。点Ｐ３のＸ、Ｙ座標は（Ｋｃｏｓγ，Ｋｓｉ
ｎγ）であるから、図示の場合、Ｘ方向の加工誤差が大
きくなる。また、Ｙ方向の誤差については補正できな
い。Ｙテーブル１１が回転した場合にも上記と同様の問
題が発生する。なお、発生する誤差の大きさはテーブル
上の各位置により異なる。
上に位置決めされた（Ｘ＝Ｋ）ことを示す。一方、ヘッ
ド７ａは、図から明らかなように、現在の位置がＸ＝Ｋ
−δであると判定する。この結果、ＮＣ装置２０はモー
タ４を回転させ、Ｘテーブル３をδだけプラス方向に移
動させる。点Ｐ３のＸ、Ｙ座標は（Ｋｃｏｓγ，Ｋｓｉ
ｎγ）であるから、図示の場合、Ｘ方向の加工誤差が大
きくなる。また、Ｙ方向の誤差については補正できな
い。Ｙテーブル１１が回転した場合にも上記と同様の問
題が発生する。なお、発生する誤差の大きさはテーブル
上の各位置により異なる。
【０００９】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、ＸテーブルやＹテーブルが外力により変位
した場合でも、精度の優れる位置決めを行うことができ
る直線移動装置およびＸＹ移動装置を提供するにある。
題を解決し、ＸテーブルやＹテーブルが外力により変位
した場合でも、精度の優れる位置決めを行うことができ
る直線移動装置およびＸＹ移動装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、被駆動部に保持されたナットに
係合するねじ軸を回転させる駆動モータに接続され、ね
じ軸の回転角度を検出する第１の位置検出器と、前記被
駆動部に載置される被測定部と、前記被測定部の移動方
向に沿わせて固定側に配置される測定部とから成り、前
記被測定部の位置を前記測定部で測定することにより前
記被駆動部の位置を検出する第２の位置検出器とを備
え、前記被駆動部の現在位置を検出しながら前記被駆動
部を移動させるようにした直線移動装置において、予め
定める値を設定した判定器を設け、前記判定器は、前記
第１の位置検出器の位置データと前記第２の位置検出器
の位置データとの差が予め設定された値を超えたときに
は、警告信号を発生するように構成したことを特徴とす
る。
め、請求項１の発明は、被駆動部に保持されたナットに
係合するねじ軸を回転させる駆動モータに接続され、ね
じ軸の回転角度を検出する第１の位置検出器と、前記被
駆動部に載置される被測定部と、前記被測定部の移動方
向に沿わせて固定側に配置される測定部とから成り、前
記被測定部の位置を前記測定部で測定することにより前
記被駆動部の位置を検出する第２の位置検出器とを備
え、前記被駆動部の現在位置を検出しながら前記被駆動
部を移動させるようにした直線移動装置において、予め
定める値を設定した判定器を設け、前記判定器は、前記
第１の位置検出器の位置データと前記第２の位置検出器
の位置データとの差が予め設定された値を超えたときに
は、警告信号を発生するように構成したことを特徴とす
る。
【００１１】また、請求項２の発明は、被駆動部に保持
されたナットに係合するねじ軸を回転させる駆動モータ
に接続され、ねじ軸の回転角度を検出する第１の位置検
出器と、前記被駆動部に載置される被測定部と、前記被
測定部の移動方向に沿わせて固定側に配置される測定部
とから成り、前記被測定部の位置を前記測定部で測定す
ることにより前記被駆動部の位置を検出する第２の位置
検出器とを備え、前記被駆動部の現在位置を検出しなが
ら前記被駆動部を移動させるようにした直線移動装置を
互いに直交する方向に配置したＸＹ移動装置において、
前記直線移動装置のそれぞれに対して予め定める値を設
定した判定器と、前記被駆動部の直前の位置から現在位
置への移動方向を常時記憶する方向判定器とを設け、前
記直線移動装置の一方における前記第１の位置検出器の
位置データと前記第２の位置検出器の位置データの差が
前記判定器に設定された前記値を超えたときには、その
差と前記移動方向とから、当該直線移動装置および他方
の直線移動装置における前記被駆動部の位置をそれぞれ
補正することを特徴とする。
されたナットに係合するねじ軸を回転させる駆動モータ
に接続され、ねじ軸の回転角度を検出する第１の位置検
出器と、前記被駆動部に載置される被測定部と、前記被
測定部の移動方向に沿わせて固定側に配置される測定部
とから成り、前記被測定部の位置を前記測定部で測定す
ることにより前記被駆動部の位置を検出する第２の位置
検出器とを備え、前記被駆動部の現在位置を検出しなが
ら前記被駆動部を移動させるようにした直線移動装置を
互いに直交する方向に配置したＸＹ移動装置において、
前記直線移動装置のそれぞれに対して予め定める値を設
定した判定器と、前記被駆動部の直前の位置から現在位
置への移動方向を常時記憶する方向判定器とを設け、前
記直線移動装置の一方における前記第１の位置検出器の
位置データと前記第２の位置検出器の位置データの差が
前記判定器に設定された前記値を超えたときには、その
差と前記移動方向とから、当該直線移動装置および他方
の直線移動装置における前記被駆動部の位置をそれぞれ
補正することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明におけるＮＣ制御装
置の接続図であり、図５と同じものまたは同一機能のも
のは同一符号を付して説明を省略する。図で、３０、３
１は判定器で、それぞれスケール７ｂ、１５ｂおよびエ
ンコーダ４ａ、１２ａに接続されている。そして、判定
器３０には、外力が付加されていないときのスケール７
ｂとエンコーダ４ａの誤差量αｘ（ナット６のボールね
じ５に対するバックラッシュの大きさの１／２に相当す
る）と第１の許容値Ｍｘ（誤差量αｘの２倍）と、第２
の許容値Ｎｘ（誤差量αｘの５倍）が記憶されている。
また、判定器３１には、外力が付加されていないときの
スケール１５ｂとエンコーダ１２ａの誤差量αｙ（ナッ
ト６のボールねじ５に対するバックラッシュの大きさの
１／２に相当する）と第１の許容値Ｍｙ（誤差量αｙの
２倍）と、第２の許容値Ｎｙ（誤差量αｙの５倍）が記
憶されている。３２、３３は方向判定器で、それぞれエ
ンコーダ４ａ、１２ａに接続され、直前に指令された位
置から現在位置への移動方向を常時記憶する。
に基づいて説明する。図１は本発明におけるＮＣ制御装
置の接続図であり、図５と同じものまたは同一機能のも
のは同一符号を付して説明を省略する。図で、３０、３
１は判定器で、それぞれスケール７ｂ、１５ｂおよびエ
ンコーダ４ａ、１２ａに接続されている。そして、判定
器３０には、外力が付加されていないときのスケール７
ｂとエンコーダ４ａの誤差量αｘ（ナット６のボールね
じ５に対するバックラッシュの大きさの１／２に相当す
る）と第１の許容値Ｍｘ（誤差量αｘの２倍）と、第２
の許容値Ｎｘ（誤差量αｘの５倍）が記憶されている。
また、判定器３１には、外力が付加されていないときの
スケール１５ｂとエンコーダ１２ａの誤差量αｙ（ナッ
ト６のボールねじ５に対するバックラッシュの大きさの
１／２に相当する）と第１の許容値Ｍｙ（誤差量αｙの
２倍）と、第２の許容値Ｎｙ（誤差量αｙの５倍）が記
憶されている。３２、３３は方向判定器で、それぞれエ
ンコーダ４ａ、１２ａに接続され、直前に指令された位
置から現在位置への移動方向を常時記憶する。
【００１３】次に、本実施の形態の動作を説明する。図
２は、本発明におけるＸテーブル３の制御手順を示すフ
ローチャートである。図示しない起動ボタンがオンされ
ると、ＮＣ制御装置は単位時間ごとにスケール７ｂの値
からエンコーダ４ａの値を減算した値Δの絶対値とＭｘ
とを比較し（手順Ｓ１００）、Δの絶対値がＭｘ以下の
場合は、エンコーダ４ａが示す位置をＸテーブル３の現
在位置としてから（手順Ｓ１１０）、手順Ｓ１００の処
理を行う。また、Δの絶対値がＭｘより大きい場合は、
Δの絶対値と第２の許容値Ｎｘの値とを比較し（手順Ｓ
１２０）、Δの絶対値がＮｘより大きい場合は、アラー
ムを表示して（手順Ｓ１３０）、処理を終了する。ま
た、Δの絶対値がＮｘ以下の場合は、移動方向が正であ
るかどうかを確認し（手順Ｓ１４０）、移動方向が正で
ある場合は、回転角度θ（中心Ｏを回転の中心とし、Ｙ
軸と平行なｙ軸に対する角度で、反時計回りを正とす
る。従って、θを正の値とすると、Δが正の時は負、Δ
が負の時は正である。）を（Δ−αｘ）／Ｗの絶対値と
して求めてから（手順Ｓ１５０）、手順Ｓ１００の処理
を行う。なお、ＷはＸテーブル３の幅の１／２である。
また、移動方向が正でない場合は、０であるかどうかを
確認し（手順Ｓ１６０）、０である場合は、θをΔ／Ｗ
の絶対値として求めてから（手順Ｓ１７０）、そうでな
い場合（負である場合）は、θを（Δ＋αｘ）／Ｗの絶
対値として求めてから（手順Ｓ１８０）、手順Ｓ１００
の処理を行う。ＮＣ装置２０は、上記で求められた回転
角度θの絶対値に正負の符号（上記したように、Δと逆
の記号）を付し、その結果に基づいてモータ４、１２の
回転角度を補正する。
２は、本発明におけるＸテーブル３の制御手順を示すフ
ローチャートである。図示しない起動ボタンがオンされ
ると、ＮＣ制御装置は単位時間ごとにスケール７ｂの値
からエンコーダ４ａの値を減算した値Δの絶対値とＭｘ
とを比較し（手順Ｓ１００）、Δの絶対値がＭｘ以下の
場合は、エンコーダ４ａが示す位置をＸテーブル３の現
在位置としてから（手順Ｓ１１０）、手順Ｓ１００の処
理を行う。また、Δの絶対値がＭｘより大きい場合は、
Δの絶対値と第２の許容値Ｎｘの値とを比較し（手順Ｓ
１２０）、Δの絶対値がＮｘより大きい場合は、アラー
ムを表示して（手順Ｓ１３０）、処理を終了する。ま
た、Δの絶対値がＮｘ以下の場合は、移動方向が正であ
るかどうかを確認し（手順Ｓ１４０）、移動方向が正で
ある場合は、回転角度θ（中心Ｏを回転の中心とし、Ｙ
軸と平行なｙ軸に対する角度で、反時計回りを正とす
る。従って、θを正の値とすると、Δが正の時は負、Δ
が負の時は正である。）を（Δ−αｘ）／Ｗの絶対値と
して求めてから（手順Ｓ１５０）、手順Ｓ１００の処理
を行う。なお、ＷはＸテーブル３の幅の１／２である。
また、移動方向が正でない場合は、０であるかどうかを
確認し（手順Ｓ１６０）、０である場合は、θをΔ／Ｗ
の絶対値として求めてから（手順Ｓ１７０）、そうでな
い場合（負である場合）は、θを（Δ＋αｘ）／Ｗの絶
対値として求めてから（手順Ｓ１８０）、手順Ｓ１００
の処理を行う。ＮＣ装置２０は、上記で求められた回転
角度θの絶対値に正負の符号（上記したように、Δと逆
の記号）を付し、その結果に基づいてモータ４、１２の
回転角度を補正する。
【００１４】なお、手順Ｓ１５０において回転角度θを
求める際に、αｘを減算するのは、ナット６とボールね
じ５との接触点が進行側であり、ヘッド７ａに対してエ
ンコーダ４ａがαｘだけ進んでいると推定されるからで
ある。また、手順Ｓ１８０においてαｘを加算するの
は、ヘッド７ａに対してエンコーダ４ａがαｘだけ遅れ
ていると推定されるからである。
求める際に、αｘを減算するのは、ナット６とボールね
じ５との接触点が進行側であり、ヘッド７ａに対してエ
ンコーダ４ａがαｘだけ進んでいると推定されるからで
ある。また、手順Ｓ１８０においてαｘを加算するの
は、ヘッド７ａに対してエンコーダ４ａがαｘだけ遅れ
ていると推定されるからである。
【００１５】次に、座標の補正例を説明する。図３は、
Ｘテーブル３が回転することによるワークの座標の変化
を示す図である。図で、３５は２辺の長さが２Ａ、２Ｂ
のワークであり、２点鎖線で示すように、中心は中心Ｏ
に一致し、それぞれの頂点Ｓ1〜Ｓ4は、それぞれ中心Ｏ
を原点とするＸｙ座標軸の第１〜第４象限に位置してい
る。また、移動方向は矢印で示すように負である。今、
外力によりＸテーブル３が中心Ｏの回りに角度θ１（ｔ
ａｎθ１＝Δ／Ｗ）だけ回転したとする。図示の場合、
Δは負であり、移動方向は負であるから、手順Ｓ１８０
によりθ＝（Δ＋αｘ）／Ｗとする。そして、ワーク３
５が実線の位置に移動したと推定する。この場合、頂点
Ｓ1（Ａ，Ｂ）はＳ11（Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ，Ａｓ
ｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）に、Ｓ2（−Ａ，Ｂ）はＳ21（−
Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ，Ｂｃｏｓθ−Ａｓｉｎθ）
に、Ｓ3（−Ａ，−Ｂ）はＳ31（Ｂｓｉｎθ−Ａｃｏｓ
θ，−Ｂｃｏｓθ−Ａｓｉｎθ）に、Ｓ4（Ａ，−Ｂ）
はＳ41（Ａｃｏｓθ＋Ｂｓｉｎθ，Ａｓｉｎθ−Ｂｃｏ
ｓθ）にそれぞれ移動する。そこで、例えば、頂点Ｓ1
をＹ軸上に位置決めする場合には、Ｘテーブル３をＡ−
（Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ）だけ移動させる。また、Ｙ
テーブル１１をＢ−（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）だけ移
動させる。また、Ｙテーブル１１についても、上記と同
様にナット１４の中心に関する回転角度を求め、Ｙテー
ブル１１とＸテーブル３の位置を補正する。
Ｘテーブル３が回転することによるワークの座標の変化
を示す図である。図で、３５は２辺の長さが２Ａ、２Ｂ
のワークであり、２点鎖線で示すように、中心は中心Ｏ
に一致し、それぞれの頂点Ｓ1〜Ｓ4は、それぞれ中心Ｏ
を原点とするＸｙ座標軸の第１〜第４象限に位置してい
る。また、移動方向は矢印で示すように負である。今、
外力によりＸテーブル３が中心Ｏの回りに角度θ１（ｔ
ａｎθ１＝Δ／Ｗ）だけ回転したとする。図示の場合、
Δは負であり、移動方向は負であるから、手順Ｓ１８０
によりθ＝（Δ＋αｘ）／Ｗとする。そして、ワーク３
５が実線の位置に移動したと推定する。この場合、頂点
Ｓ1（Ａ，Ｂ）はＳ11（Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ，Ａｓ
ｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）に、Ｓ2（−Ａ，Ｂ）はＳ21（−
Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ，Ｂｃｏｓθ−Ａｓｉｎθ）
に、Ｓ3（−Ａ，−Ｂ）はＳ31（Ｂｓｉｎθ−Ａｃｏｓ
θ，−Ｂｃｏｓθ−Ａｓｉｎθ）に、Ｓ4（Ａ，−Ｂ）
はＳ41（Ａｃｏｓθ＋Ｂｓｉｎθ，Ａｓｉｎθ−Ｂｃｏ
ｓθ）にそれぞれ移動する。そこで、例えば、頂点Ｓ1
をＹ軸上に位置決めする場合には、Ｘテーブル３をＡ−
（Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ）だけ移動させる。また、Ｙ
テーブル１１をＢ−（Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ）だけ移
動させる。また、Ｙテーブル１１についても、上記と同
様にナット１４の中心に関する回転角度を求め、Ｙテー
ブル１１とＸテーブル３の位置を補正する。
【００１６】以上説明したように、上記では、エンコー
ダ４ａの出力とスケール７ｂの出力およびエンコーダ１
２ａの出力とスケール１５ｂの出力をそれぞれ並列処理
するから、Ｘテーブル３あるいはＹテーブル１１が外力
により回転した場合も、精度の良い加工を行うことがで
きる。
ダ４ａの出力とスケール７ｂの出力およびエンコーダ１
２ａの出力とスケール１５ｂの出力をそれぞれ並列処理
するから、Ｘテーブル３あるいはＹテーブル１１が外力
により回転した場合も、精度の良い加工を行うことがで
きる。
【００１７】また、スケール７ｂの値からエンコーダ４
ａの値を減算した値の絶対値が第２の許容値を超えた場
合には作業を中止するから、加工不良の発生を予防でき
る。さらに、本実施の形態では、ボールねじとナットと
の間のバックラッシュを考慮したから、バックラッシュ
による位置決め誤差を小さくできる。
ａの値を減算した値の絶対値が第２の許容値を超えた場
合には作業を中止するから、加工不良の発生を予防でき
る。さらに、本実施の形態では、ボールねじとナットと
の間のバックラッシュを考慮したから、バックラッシュ
による位置決め誤差を小さくできる。
【００１８】図４は本発明の効果を説明するための図
で、円柱を加工した場合を示す図である。実線で示す真
円に対し、従来技術では点線で示すように真円度が５〜
１０μｍ程度（外力による変位量により異なるが）であ
るのに対し、本発明では２μｍ程度にすることができ
た。
で、円柱を加工した場合を示す図である。実線で示す真
円に対し、従来技術では点線で示すように真円度が５〜
１０μｍ程度（外力による変位量により異なるが）であ
るのに対し、本発明では２μｍ程度にすることができ
た。
【００１９】なお、上記では、第１の許容値Ｍｘをαｘ
の２倍程度、第２の許容値Ｎｘをαｘの５倍程度とした
が、これに限られることはない。
の２倍程度、第２の許容値Ｎｘをαｘの５倍程度とした
が、これに限られることはない。
【００２０】また、上記ではエンコーダの出力を位置決
めに用いたが、スケールを基準にしても良いし、ヘッド
７ａ、１４ａをテーブルの端部に配置してテーブルの回
転角度を拡大するようにしてもよい。
めに用いたが、スケールを基準にしても良いし、ヘッド
７ａ、１４ａをテーブルの端部に配置してテーブルの回
転角度を拡大するようにしてもよい。
【００２１】さらに、上記ではＸＹ移動装置について説
明したが、直線移動装置に適用できることは明らかであ
る。
明したが、直線移動装置に適用できることは明らかであ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＸＹ移動装置を構成する直線移動装置のそれぞれに対し
て予め定める値を設定した判定器と、被駆動部の直前の
位置から現在位置への移動方向を常時記憶する方向判定
器とを設け、直線移動装置の一方における第１の位置検
出器の位置データと第２の位置検出器の位置データの差
が判定器に設定された値を超えたときには、その差と現
位置への移動方向とから当該直線移動装置および他方の
直線移動装置の被駆動部の位置をそれぞれ補正するか
ら、被駆動部が外力により変位した場合でも、精度の優
れる位置決めを行うことができる。
ＸＹ移動装置を構成する直線移動装置のそれぞれに対し
て予め定める値を設定した判定器と、被駆動部の直前の
位置から現在位置への移動方向を常時記憶する方向判定
器とを設け、直線移動装置の一方における第１の位置検
出器の位置データと第２の位置検出器の位置データの差
が判定器に設定された値を超えたときには、その差と現
位置への移動方向とから当該直線移動装置および他方の
直線移動装置の被駆動部の位置をそれぞれ補正するか
ら、被駆動部が外力により変位した場合でも、精度の優
れる位置決めを行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態に係るＮＣ制御装置の接続
図である。
図である。
【図２】本発明におけるＸテーブル３の制御手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】Ｘテーブル３が回転することによるワークの座
標の変化を示す図である。
標の変化を示す図である。
【図４】本発明の効果を説明するための図である。
【図５】従来の工作機の駆動部を示す平面図である。
【図６】Ｘテーブル３とベース１との関係を模式的に示
す平面図である。
す平面図である。
３ Ｘテーブル ４ａ エンコーダ ５ ボールねじ ６ ナット ７ｂ スケール １１ Ｙテーブル ３０，３１ 判定器 Ｏ ナット６の中心
Claims (2)
- 【請求項１】 被駆動部に保持されたナットに係合する
ねじ軸を回転させる駆動モータに接続され、ねじ軸の回
転角度を検出する第１の位置検出器と、前記被駆動部に
載置される被測定部と、前記被測定部の移動方向に沿わ
せて固定側に配置される測定部とから成り、前記被測定
部の位置を前記測定部で測定することにより前記被駆動
部の位置を検出する第２の位置検出器とを備え、前記被
駆動部の現在位置を検出しながら前記被駆動部を移動さ
せるようにした直線移動装置において、予め定める値を
設定した判定器を設け、前記判定器は、前記第１の位置
検出器の位置データと前記第２の位置検出器の位置デー
タとの差が予め設定された値を超えたときには、警告信
号を発生するように構成したことを特徴とする直線移動
装置。 - 【請求項２】 被駆動部に保持されたナットに係合する
ねじ軸を回転させる駆動モータに接続され、ねじ軸の回
転角度を検出する第１の位置検出器と、前記被駆動部に
載置される被測定部と、前記被測定部の移動方向に沿わ
せて固定側に配置される測定部とから成り、前記被測定
部の位置を前記測定部で測定することにより前記被駆動
部の位置を検出する第２の位置検出器とを備え、前記被
駆動部の現在位置を検出しながら前記被駆動部を移動さ
せるようにした直線移動装置を互いに直交する方向に配
置したＸＹ移動装置において、前記直線移動装置のそれ
ぞれに対して予め定める値を設定した判定器と、前記被
駆動部の直前の位置から現在位置への移動方向を常時記
憶する方向判定器とを設け、前記直線移動装置の一方に
おける前記第１の位置検出器の位置データと前記第２の
位置検出器の位置データの差が前記判定器に設定された
前記値を超えたときには、その差と前記移動方向とか
ら、当該直線移動装置および他方の直線移動装置におけ
る前記被駆動部の位置をそれぞれ補正することを特徴と
するＸＹ移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36093498A JP2000176792A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 直線移動装置およびｘｙ移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36093498A JP2000176792A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 直線移動装置およびｘｙ移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176792A true JP2000176792A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18471524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36093498A Withdrawn JP2000176792A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 直線移動装置およびｘｙ移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011107961A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 位置制御装置 |
| WO2015041084A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36093498A patent/JP2000176792A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011107961A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 位置制御装置 |
| WO2015041084A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
| JP2015058494A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
| US9731353B2 (en) | 2013-09-18 | 2017-08-15 | Citizen Machinery Co., Ltd. | Bar material supplying device and numerical control machine tool having the same |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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