JP2003271214A - 数値制御装置およびそのピッチエラー補正方法 - Google Patents
数値制御装置およびそのピッチエラー補正方法Info
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- JP2003271214A JP2003271214A JP2002069276A JP2002069276A JP2003271214A JP 2003271214 A JP2003271214 A JP 2003271214A JP 2002069276 A JP2002069276 A JP 2002069276A JP 2002069276 A JP2002069276 A JP 2002069276A JP 2003271214 A JP2003271214 A JP 2003271214A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タンデム制御軸を有する数値制御装置におい
て、タンデム制御軸とは異なる更に別の軸が構成されて
いる場合においても、タンデム制御軸の歪みに起因する
タンデム制御軸のピッチエラーを補正し、かつタンデム
制御軸とは異なる更に別の軸の位置によるタンデム制御
軸のピッチエラー量の補正をも行い、タンデム制御軸の
位置精度を向上し、かつ適正なトルクにてタンデム制御
軸を制御する。 【解決手段】 従来の方法で設定されたタンデム制御軸
の第１のピッチエラー補正量に対し、タンデム軸とは異
なる更に別の軸のそのときの位置を考慮し、そのときの
軸の位置と第１のピッチエラー補正量から、第２のピッ
チエラー補正量を計算し、第１のピッチエラー補正量に
重畳して、ピッチエラーの補正を行う。
て、タンデム制御軸とは異なる更に別の軸が構成されて
いる場合においても、タンデム制御軸の歪みに起因する
タンデム制御軸のピッチエラーを補正し、かつタンデム
制御軸とは異なる更に別の軸の位置によるタンデム制御
軸のピッチエラー量の補正をも行い、タンデム制御軸の
位置精度を向上し、かつ適正なトルクにてタンデム制御
軸を制御する。 【解決手段】 従来の方法で設定されたタンデム制御軸
の第１のピッチエラー補正量に対し、タンデム軸とは異
なる更に別の軸のそのときの位置を考慮し、そのときの
軸の位置と第１のピッチエラー補正量から、第２のピッ
チエラー補正量を計算し、第１のピッチエラー補正量に
重畳して、ピッチエラーの補正を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２台のモータドラ
イブにて駆動される制御軸を有する数値制御装置におい
て、そのピッチエラーを補正する装置およびそのピッチ
エラー補正方法に関する。
イブにて駆動される制御軸を有する数値制御装置におい
て、そのピッチエラーを補正する装置およびそのピッチ
エラー補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のＮＣ工作機械用数値制御
装置（以下、ＮＣ装置という）において、制御軸が２台
のモータで駆動されるタンデム制御軸の構成例を示す図
である。従来は、図３に示すように、一つの機械制御軸
に対し、マスター軸とスレーブ軸のサーボドライブおよ
びモータがそれぞれ存在し、ＮＣ装置から指令された指
令位置に対し、それぞれのサーボドライブ、モータおよ
びエンコーダを用いて、独立した位置の制御を行ってい
る。マスター軸およびスレーブ軸のモータはボールネジ
に結合され、ボールネジによってモータの回転運動が並
進運動に変換され、駆動対象が駆動される。また、駆動
対象は、リニアガイドと呼ばれるガイドレールによって
支持された状態で移動する。
装置（以下、ＮＣ装置という）において、制御軸が２台
のモータで駆動されるタンデム制御軸の構成例を示す図
である。従来は、図３に示すように、一つの機械制御軸
に対し、マスター軸とスレーブ軸のサーボドライブおよ
びモータがそれぞれ存在し、ＮＣ装置から指令された指
令位置に対し、それぞれのサーボドライブ、モータおよ
びエンコーダを用いて、独立した位置の制御を行ってい
る。マスター軸およびスレーブ軸のモータはボールネジ
に結合され、ボールネジによってモータの回転運動が並
進運動に変換され、駆動対象が駆動される。また、駆動
対象は、リニアガイドと呼ばれるガイドレールによって
支持された状態で移動する。
【０００３】図４は、従来のタンデム制御軸のピッチエ
ラー補正の処理例を示すブロック図である。ここで、ピ
ッチエラーとは、送り軸に使用されるボールネジのリー
ド誤差に起因した機械の位置誤差であり、ピッチエラー
補正とは、それらの誤差をＮＣ装置から出力される位置
指令に補正量を加味することで補正する方法である。図
４のは、ピッチエラー補正量を設定可能なＮＣ装置の
入力装置であり、マスター軸およびスレーブ軸で共通に
使用される。図中は、設定されたピッチエラー補正量
を格納する内部メモリ、図中は、設定されたピッチエ
ラー補正量からその時の位置におけるピッチエラー補正
量を計算する計算部、図中は、ピッチエラー補正量計
算部から出力されたピッチエラー補正量を指令位置に
重畳する重畳部であり、図中は、指令位置に基づいて
モータの位置を制御する位置制御部である。これら〜
は、図４に示すようにマスター軸、スレーブ軸それぞ
れに存在する。
ラー補正の処理例を示すブロック図である。ここで、ピ
ッチエラーとは、送り軸に使用されるボールネジのリー
ド誤差に起因した機械の位置誤差であり、ピッチエラー
補正とは、それらの誤差をＮＣ装置から出力される位置
指令に補正量を加味することで補正する方法である。図
４のは、ピッチエラー補正量を設定可能なＮＣ装置の
入力装置であり、マスター軸およびスレーブ軸で共通に
使用される。図中は、設定されたピッチエラー補正量
を格納する内部メモリ、図中は、設定されたピッチエ
ラー補正量からその時の位置におけるピッチエラー補正
量を計算する計算部、図中は、ピッチエラー補正量計
算部から出力されたピッチエラー補正量を指令位置に
重畳する重畳部であり、図中は、指令位置に基づいて
モータの位置を制御する位置制御部である。これら〜
は、図４に示すようにマスター軸、スレーブ軸それぞ
れに存在する。
【０００４】ＮＣ装置の入力装置でピッチエラー補正
量の設定を行う場合、オペレータは、図５に示すよう
に、複数の測定点（例えば測定点０〜６）に機械を位置
決めし、レーザ測定器と機械に取り付けられた反射鏡と
の間の距離を測定し、ＮＣ装置の指令位置とレーザ測定
器の計測位置との差（一般に数μｍの長さ）を求めて、
それを各測定点のピッチエラー補正量とする。これらの
値は、ピッチエラー補正量入力装置において、キー入
力等によってマスター軸、スレーブ軸のそれぞれに同じ
値を設定する。そして、設定された測定点毎の補正量
は、ピッチエラー補正量設定メモリに格納される。ピ
ッチエラー補正量計算部は、ピッチエラー補正量設定
メモリに格納された現在位置近傍の測定点のピッチエ
ラー補正量から、補間周期毎の各指令位置におけるピッ
チエラー補正量を計算する。その計算方法としては、Ｎ
Ｃ装置のその時の指令位置に対し、その前後のピッチエ
ラー測定点でのピッチエラー補正量をもとに、直線近似
したピッチエラー補正値を求める方法等がある。例え
ば、測定点ｐ１および測定点ｐ２の間の位置ｐｘにおけ
るピッチエラー補正量Ｐｘは、測定点ｐ１および測定点
ｐ２におけるピッチエラー補正量設定値をそれぞれＰ１
およびＰ２とすると、次式で表される。
量の設定を行う場合、オペレータは、図５に示すよう
に、複数の測定点（例えば測定点０〜６）に機械を位置
決めし、レーザ測定器と機械に取り付けられた反射鏡と
の間の距離を測定し、ＮＣ装置の指令位置とレーザ測定
器の計測位置との差（一般に数μｍの長さ）を求めて、
それを各測定点のピッチエラー補正量とする。これらの
値は、ピッチエラー補正量入力装置において、キー入
力等によってマスター軸、スレーブ軸のそれぞれに同じ
値を設定する。そして、設定された測定点毎の補正量
は、ピッチエラー補正量設定メモリに格納される。ピ
ッチエラー補正量計算部は、ピッチエラー補正量設定
メモリに格納された現在位置近傍の測定点のピッチエ
ラー補正量から、補間周期毎の各指令位置におけるピッ
チエラー補正量を計算する。その計算方法としては、Ｎ
Ｃ装置のその時の指令位置に対し、その前後のピッチエ
ラー測定点でのピッチエラー補正量をもとに、直線近似
したピッチエラー補正値を求める方法等がある。例え
ば、測定点ｐ１および測定点ｐ２の間の位置ｐｘにおけ
るピッチエラー補正量Ｐｘは、測定点ｐ１および測定点
ｐ２におけるピッチエラー補正量設定値をそれぞれＰ１
およびＰ２とすると、次式で表される。
【０００５】Ｐｘ＝Ｐ１＋（Ｐ２−Ｐ１）＊（ｐｘ−ｐ
１）／（ｐ２−ｐ１） さらに、ピッチエラー補正量重畳部は、ピッチエラー
補正量計算部にて計算した補間周期毎の各指令位置に
おけるピッチエラー補正量を指令作成部から出力された
補間周期毎の指令位置に加算し、ピッチエラー補正後の
指令位置を作成の上、位置制御部へ出力する。位置制
御部は、与えられた補間周期毎の指令位置にてサーボ
モータの位置の制御を行いながら、サーボモータを動作
させる。
１）／（ｐ２−ｐ１） さらに、ピッチエラー補正量重畳部は、ピッチエラー
補正量計算部にて計算した補間周期毎の各指令位置に
おけるピッチエラー補正量を指令作成部から出力された
補間周期毎の指令位置に加算し、ピッチエラー補正後の
指令位置を作成の上、位置制御部へ出力する。位置制
御部は、与えられた補間周期毎の指令位置にてサーボ
モータの位置の制御を行いながら、サーボモータを動作
させる。
【０００６】タンデム制御軸の場合には、前述のボール
ネジのリード誤差の補正のためのピッチエラー補正に加
え、以下の目的でピッチエラー補正を行う場合がある。
ネジのリード誤差の補正のためのピッチエラー補正に加
え、以下の目的でピッチエラー補正を行う場合がある。
【０００７】例えば図６に示すように、リニアガイドの
取り付けに歪みがあり、同リニアガイドの平行度に誤差
がある場合、駆動体は、リニアガイドの間隔が狭くなっ
ている位置では、モータ非通電状態において適正な間隔
の位置の状態に比較し、歪んだ状態となる。つまり、Ｎ
Ｃ装置の指令位置に対し、マスター軸およびスレーブ軸
のモータエンコーダの出力データ位置は、リニアガイド
間の中央を基準とすると、それぞれ−Δｄ、＋Δｄだけ
ずれた状態となる。モータ通電状態では、位置制御が働
き、このΔｄが０となるように補正するため、それぞれ
のモータに補正トルクが発生する。この補正トルクは、
歪みが大きいほど大きくなり、場合によっては加減速時
のトルクが不足するという問題を引き起こす。
取り付けに歪みがあり、同リニアガイドの平行度に誤差
がある場合、駆動体は、リニアガイドの間隔が狭くなっ
ている位置では、モータ非通電状態において適正な間隔
の位置の状態に比較し、歪んだ状態となる。つまり、Ｎ
Ｃ装置の指令位置に対し、マスター軸およびスレーブ軸
のモータエンコーダの出力データ位置は、リニアガイド
間の中央を基準とすると、それぞれ−Δｄ、＋Δｄだけ
ずれた状態となる。モータ通電状態では、位置制御が働
き、このΔｄが０となるように補正するため、それぞれ
のモータに補正トルクが発生する。この補正トルクは、
歪みが大きいほど大きくなり、場合によっては加減速時
のトルクが不足するという問題を引き起こす。
【０００８】このような補正トルクをなくすためには、
モータ非通電状態での各ピッチエラー補正量計測位置ｎ
（ｎ＝０，１，…）でのΔｄ（ｎ）の値を計測し、マス
ター軸に対して−Δｄ（ｎ）を先に計測したピッチエラ
ー補正量に加算し、スレーブ軸に対しては、マスター軸
と符号が反対の＋Δｄ（ｎ）を同様にピッチエラー量に
加算することで、各計測位置ｎでの歪み量に合った位置
指令をＮＣ装置から出力をすることが可能となる。ま
た、計測位置からずれた位置においては、その近傍の計
測位置のピッチエラー補正量から、補間処理によってそ
の位置のピッチエラー補正量を求めて補正する。この様
なピッチエラー補正を行うと、ＮＣ装置からの指令位置
は、図７に示すように、マスター軸とスレーブ軸間にお
いて、ピッチエラー補正量の差である２Δｄの差が生じ
ることとなる。
モータ非通電状態での各ピッチエラー補正量計測位置ｎ
（ｎ＝０，１，…）でのΔｄ（ｎ）の値を計測し、マス
ター軸に対して−Δｄ（ｎ）を先に計測したピッチエラ
ー補正量に加算し、スレーブ軸に対しては、マスター軸
と符号が反対の＋Δｄ（ｎ）を同様にピッチエラー量に
加算することで、各計測位置ｎでの歪み量に合った位置
指令をＮＣ装置から出力をすることが可能となる。ま
た、計測位置からずれた位置においては、その近傍の計
測位置のピッチエラー補正量から、補間処理によってそ
の位置のピッチエラー補正量を求めて補正する。この様
なピッチエラー補正を行うと、ＮＣ装置からの指令位置
は、図７に示すように、マスター軸とスレーブ軸間にお
いて、ピッチエラー補正量の差である２Δｄの差が生じ
ることとなる。
【０００９】このように、ピッチエラー補正量を各計測
位置における歪み量に合わせて調整して設定することに
より、前述の補正トルクが働かないようにすることがで
きる。
位置における歪み量に合わせて調整して設定することに
より、前述の補正トルクが働かないようにすることがで
きる。
【００１０】こうして、従来技術では、タンデム制御軸
のマスター軸とスレーブ軸のそれぞれに対して、ＮＣ装
置にピッチエラー補正量として異なる値を設定すること
で、ボールネジリード誤差等を補正し、さらに機械の歪
みに起因するトルクの補正も行っていた。
のマスター軸とスレーブ軸のそれぞれに対して、ＮＣ装
置にピッチエラー補正量として異なる値を設定すること
で、ボールネジリード誤差等を補正し、さらに機械の歪
みに起因するトルクの補正も行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のピッ
チエラー補正を行うと、タンデム制御軸に直交して移動
する軸がタンデム制御軸上に構成されている場合、直交
する軸の位置によっては、タンデム制御軸の位置精度に
誤差が生じることがある。
チエラー補正を行うと、タンデム制御軸に直交して移動
する軸がタンデム制御軸上に構成されている場合、直交
する軸の位置によっては、タンデム制御軸の位置精度に
誤差が生じることがある。
【００１２】図８は、一般のマシニングセンタを例とし
た正面図であり、Ｙ軸がタンデム制御軸で構成され、Ｙ
１軸をマスター軸、Ｙ２軸をスレーブ軸としている。ま
た、Ｙ軸の駆動体の上にＸ軸が構成され、Ｘ軸上に加工
用の工具が取り付けられる主軸を搭載したＺ軸が構成さ
れている。
た正面図であり、Ｙ軸がタンデム制御軸で構成され、Ｙ
１軸をマスター軸、Ｙ２軸をスレーブ軸としている。ま
た、Ｙ軸の駆動体の上にＸ軸が構成され、Ｘ軸上に加工
用の工具が取り付けられる主軸を搭載したＺ軸が構成さ
れている。
【００１３】図９は、図８の機械の構成を上面から示し
た平面図である。
た平面図である。
【００１４】図８および図９に示す機械において、ピッ
チエラーの計測をＸ軸中央位置で行った上で、前述のピ
ッチエラー補正を行った場合、主軸がＸ軸上の中央から
離れた位置に移動すると、図９に示されるように、前述
のタンデム制御軸の両軸に異なる値で設定されたピッチ
エラー補正量の成分によって、Ｙ軸方向の位置が中央の
位置に対してΔｅだけずれることとなる。
チエラーの計測をＸ軸中央位置で行った上で、前述のピ
ッチエラー補正を行った場合、主軸がＸ軸上の中央から
離れた位置に移動すると、図９に示されるように、前述
のタンデム制御軸の両軸に異なる値で設定されたピッチ
エラー補正量の成分によって、Ｙ軸方向の位置が中央の
位置に対してΔｅだけずれることとなる。
【００１５】このように、従来技術では、タンデム制御
軸に直交して移動する軸がタンデム制御軸上に構成され
ている場合には、タンデム制御軸の位置に誤差を生じる
という問題が発生する。
軸に直交して移動する軸がタンデム制御軸上に構成され
ている場合には、タンデム制御軸の位置に誤差を生じる
という問題が発生する。
【００１６】本発明は、かかる従来の問題点を解決しよ
うとするもので、タンデム制御軸とは異なる更に別の軸
が構成されている場合においても、タンデム制御軸の歪
みに起因するタンデム制御軸のピッチエラーを補正し、
かつタンデム制御軸とは異なる更に別の軸の位置による
タンデム制御軸のピッチエラー量の補正も行い、タンデ
ム制御軸の位置精度を向上し、かつ適正なトルクにてタ
ンデム制御軸を制御することを目的とするものである。
うとするもので、タンデム制御軸とは異なる更に別の軸
が構成されている場合においても、タンデム制御軸の歪
みに起因するタンデム制御軸のピッチエラーを補正し、
かつタンデム制御軸とは異なる更に別の軸の位置による
タンデム制御軸のピッチエラー量の補正も行い、タンデ
ム制御軸の位置精度を向上し、かつ適正なトルクにてタ
ンデム制御軸を制御することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、従来の方法で設定されたタンデム制御軸
の第１のピッチエラー補正量に対し、タンデム軸とは異
なる更に別の軸のそのときの位置を考慮し、そのときの
軸の位置と第１のピッチエラー補正量から、第２のピッ
チエラー補正量を計算し、第１のピッチエラー補正量に
重畳して、ピッチエラーの補正を行う。
決するために、従来の方法で設定されたタンデム制御軸
の第１のピッチエラー補正量に対し、タンデム軸とは異
なる更に別の軸のそのときの位置を考慮し、そのときの
軸の位置と第１のピッチエラー補正量から、第２のピッ
チエラー補正量を計算し、第１のピッチエラー補正量に
重畳して、ピッチエラーの補正を行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、今回の発明のＮＣ装置に
おける、タンデム制御軸のピッチエラー補正の処理例を
示すブロック図である。ここで、図中は、第１のピッ
チエラー補正量を設定可能なＮＣ装置の入力装置であ
り、マスター軸およびスレーブ軸で共通に使用される。
図中は、第１の設定されたピッチエラー補正量を格納
する内部メモリであり、図中は、設定された第１のピ
ッチエラー補正量から補間周期毎の各指令位置における
第１のピッチエラー補正量を計算する計算部であり、図
中は、ピッチエラー補正量を指令位置に重畳する重畳
部であり、図中は、位置制御部である。なお、ここで
いう第１のピッチエラー補正量とは、従来のピッチエラ
ー補正量を表しているため、図中の第１のピッチエラー
補正量入力装置、第１のピッチエラー補正量設定メモ
リ、第１のピッチエラー補正量計算部および位置制
御部は、従来技術と同等であり、タンデム制御軸の両
軸（マスター軸およびスレーブ軸）において独立に機能
する。また、図中は、従来のピッチエラー補正量重畳
部と同様の機能ではあるが、後述の第２のピッチエラ
ー補正量も重畳させる点で従来と異なる。
おける、タンデム制御軸のピッチエラー補正の処理例を
示すブロック図である。ここで、図中は、第１のピッ
チエラー補正量を設定可能なＮＣ装置の入力装置であ
り、マスター軸およびスレーブ軸で共通に使用される。
図中は、第１の設定されたピッチエラー補正量を格納
する内部メモリであり、図中は、設定された第１のピ
ッチエラー補正量から補間周期毎の各指令位置における
第１のピッチエラー補正量を計算する計算部であり、図
中は、ピッチエラー補正量を指令位置に重畳する重畳
部であり、図中は、位置制御部である。なお、ここで
いう第１のピッチエラー補正量とは、従来のピッチエラ
ー補正量を表しているため、図中の第１のピッチエラー
補正量入力装置、第１のピッチエラー補正量設定メモ
リ、第１のピッチエラー補正量計算部および位置制
御部は、従来技術と同等であり、タンデム制御軸の両
軸（マスター軸およびスレーブ軸）において独立に機能
する。また、図中は、従来のピッチエラー補正量重畳
部と同様の機能ではあるが、後述の第２のピッチエラ
ー補正量も重畳させる点で従来と異なる。
【００１９】本発明のこの処理例では、さらにタンデム
制御軸に直交する軸のそのときの指令位置と、タンデム
制御軸のマスター軸およびスレーブ軸それぞれの第１の
ピッチエラー補正量から、下記（式１）にもとづいて第
２のピッチエラー補正量を求める計算部が加わり、計
算部で求められた第２のピッチエラー補正量は、タン
デム制御軸の両軸に対し、図中のピッチエラー補正量
重畳部において、指令位置作成部から出力される補間周
期毎の指令位置に対して第１のピッチエラー補正量と共
に、補間周期毎の指令位置に加算され、ピッチエラー補
正後の指令位置が出力される。
制御軸に直交する軸のそのときの指令位置と、タンデム
制御軸のマスター軸およびスレーブ軸それぞれの第１の
ピッチエラー補正量から、下記（式１）にもとづいて第
２のピッチエラー補正量を求める計算部が加わり、計
算部で求められた第２のピッチエラー補正量は、タン
デム制御軸の両軸に対し、図中のピッチエラー補正量
重畳部において、指令位置作成部から出力される補間周
期毎の指令位置に対して第１のピッチエラー補正量と共
に、補間周期毎の指令位置に加算され、ピッチエラー補
正後の指令位置が出力される。
【００２０】なお、本発明のタンデム制御軸の第２のピ
ッチエラー補正量を求める計算式は、例えば次式にて与
えられる。
ッチエラー補正量を求める計算式は、例えば次式にて与
えられる。
【００２１】
Ｐ２＝（（Ｐ１Ｍ−Ｐ１Ｓ）／２）＊Ｘ／Ｌ （式１）
ここで、
Ｐ２：第２のピッチエラー補正量
Ｐ１Ｍ：マスター軸の第１のピッチエラー補正量（ボー
ルネジリード誤差−Δｄ） Ｐ１Ｓ：スレーブ軸の第１のピッチエラー補正量（ボー
ルネジリード誤差＋Δｄ） Ｌ：マスター軸とスレーブ軸間の距離 Ｘ：マスター軸とスレーブ軸の中央を０としたときのＸ
軸上における主軸の位置 本計算式に従って、第２のピッチエラー補正量が求めら
れる。
ルネジリード誤差−Δｄ） Ｐ１Ｓ：スレーブ軸の第１のピッチエラー補正量（ボー
ルネジリード誤差＋Δｄ） Ｌ：マスター軸とスレーブ軸間の距離 Ｘ：マスター軸とスレーブ軸の中央を０としたときのＸ
軸上における主軸の位置 本計算式に従って、第２のピッチエラー補正量が求めら
れる。
【００２２】このようにして求められた第２のピッチエ
ラー補正量は、補間周期毎の第１のピッチエラー補正量
とタンデム制御軸に直交する軸の位置に応じて、第１の
ピッチエラー補正量同様、補間周期毎の指令位置に重畳
される。この場合、第２のピッチエラー補正量は、タン
デム制御軸のマスター軸およびスレーブ軸の両軸に同一
値を設定する。こうすることで、図２に示すように、タ
ンデム制御軸の位置は、従来の場合に図９に示されるよ
うな−Δｅの誤差がある場合にも、第２のピッチエラー
補正量によって＋Δｅだけ補正されるため、正しい位置
に移動することができることとなる。
ラー補正量は、補間周期毎の第１のピッチエラー補正量
とタンデム制御軸に直交する軸の位置に応じて、第１の
ピッチエラー補正量同様、補間周期毎の指令位置に重畳
される。この場合、第２のピッチエラー補正量は、タン
デム制御軸のマスター軸およびスレーブ軸の両軸に同一
値を設定する。こうすることで、図２に示すように、タ
ンデム制御軸の位置は、従来の場合に図９に示されるよ
うな−Δｅの誤差がある場合にも、第２のピッチエラー
補正量によって＋Δｅだけ補正されるため、正しい位置
に移動することができることとなる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、機
械にタンデム制御軸があり、タンデム制御軸とは異なる
更に別の軸が構成されている場合においても、タンデム
制御軸の歪みに起因するタンデム制御軸のピッチエラー
を補正し、かつタンデム制御軸とは異なる更に別の軸の
位置によるタンデム制御軸のピッチエラー量の補正も行
うことができるため、タンデム制御軸の位置精度を向上
し、かつ適正なトルクにてタンデム制御軸を制御するこ
とができる。
械にタンデム制御軸があり、タンデム制御軸とは異なる
更に別の軸が構成されている場合においても、タンデム
制御軸の歪みに起因するタンデム制御軸のピッチエラー
を補正し、かつタンデム制御軸とは異なる更に別の軸の
位置によるタンデム制御軸のピッチエラー量の補正も行
うことができるため、タンデム制御軸の位置精度を向上
し、かつ適正なトルクにてタンデム制御軸を制御するこ
とができる。
【図１】 本発明のタンデム制御軸のピッチエラー補正
の処理例を示すブロック図
の処理例を示すブロック図
【図２】 本発明によるタンデム制御軸の位置誤差の補
正例
正例
【図３】 ＮＣ装置のタンデム制御軸の構成図
【図４】 従来のタンデム制御軸のピッチエラー補正の
ブロック図
ブロック図
【図５】 ピッチエラー測定手段の構成図
【図６】 タンデム制御軸のリニアガイドの歪みと位置
誤差の例
誤差の例
【図７】 タンデム制御軸のリニアガイドの歪みを補正
した例
した例
【図８】 タンデム制御軸を有するマシニングセンタを
例とした正面図
例とした正面図
【図９】 タンデム制御軸に直交する軸の位置による誤
差の例
差の例
【符号の説明】
（第１の）ピッチエラー補正量入力装置
（第１の）ピッチエラー補正量設定メモリ
（第１の）ピッチエラー補正計算部
従来のピッチエラー補正量重畳部
位置制御部
本発明の第２のピッチエラー補正量計算部
本発明のピッチエラー補正量重畳部
Claims (4)
- 【請求項１】 機械の１制御軸を２台のモータにて駆動
するタンデム制御軸を有する数値制御装置において、機
械の歪みによって生じるタンデム制御軸の２台のモータ
間のピッチエラーを補正するために必要となる力を打ち
消すように、２台のモータへの指令位置に対してそれぞ
れ異なる値のピッチエラー補正を行う第１のピッチエラ
ー補正手段と、前記タンデム制御軸とは異なる更に別の
軸を有し、当該軸の位置の影響によりタンデム制御軸の
前記第１のピッチエラー補正に誤差を生じる場合、その
ときの前記別の軸の位置を考慮し、タンデム制御軸の２
台の前記モータへの指令位置に対し、第２のピッチエラ
ー補正量を重畳する第２のピッチエラー補正手段を備え
た数値制御装置。 - 【請求項２】 前記別の軸としてタンデム制御軸に直交
するＸ軸を有し、前記第２のピッチエラー補正量を下記
計算式により与える請求項１記載の数値制御装置。 Ｐ２＝（（Ｐ１Ｍ−Ｐ１Ｓ）／２）＊Ｘ／Ｌ ここで、 Ｐ２：第２ピッチエラー補正量 Ｐ１Ｍ：マスター軸第１ピッチエラー補正量（ボールネ
ジリード誤差−Δｄ） Ｐ１Ｓ：スレーブ軸第１ピッチエラー補正量（ボールネ
ジリード誤差＋Δｄ） Ｌ：マスター軸とスレーブ軸間の距離 Ｘ：マスター軸とスレーブ軸の中央を０としたときのＸ
軸の位置 - 【請求項３】 機械の１制御軸を２台のモータにて駆動
するタンデム制御軸を有する数値制御装置のピッチエラ
ー補正方法において、機械の歪みによって生じるタンデ
ム制御軸の２台のモータ間のピッチエラーを補正するた
めに必要となる力を打ち消すように、２台のモータへの
指令位置に対してそれぞれ異なる値の第１のピッチエラ
ー補正を行い、前記タンデム制御軸とは異なる更に別の
軸を有し、当該軸の位置の影響によりタンデム制御軸の
前記第１のピッチエラー補正に誤差を生じる場合、その
ときの前記別の軸の位置を考慮し、タンデム制御軸の２
台の前記モータへの指令位置に対し、第２のピッチエラ
ー補正量を重畳する数値制御装置のピッチエラー補正方
法。 - 【請求項４】 前記別の軸としてタンデム制御軸に直交
するＸ軸を有し、前記第２のピッチエラー補正量を下記
計算式により与える請求項３記載の数値制御装置のピッ
チエラー補正方法。 Ｐ２＝（（Ｐ１Ｍ−Ｐ１Ｓ）／２）＊Ｘ／Ｌ ここで、 Ｐ２：第２ピッチエラー補正量 Ｐ１Ｍ：マスター軸第１ピッチエラー補正量（ボールネ
ジリード誤差−Δｄ） Ｐ１Ｓ：スレーブ軸第１ピッチエラー補正量（ボールネ
ジリード誤差＋Δｄ） Ｌ：マスター軸とスレーブ軸間の距離 Ｘ：マスター軸とスレーブ軸の中央を０としたときのＸ
軸の位置
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