JP2010026997A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送り軸1について予め設定された補正区間ごとに位置決め指定精度修正量を記憶する指定精度修正量記憶手段21と、位置認識手段10で認識した現在位置と移動方向認識手段11で認識した移動方向とに応じた位置決め指定精度修正量を、指定精度修正量記憶手段21から読み出して出力する指定精度修正量出力手段14とを有する構成とする。更には、指定精度設定手段26で設定した位置決め指定精度と、実測位置と、目標位置とに基づいて、補正区間ごとに位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段25を有し、この補正量/修正量計算手段25で算出した位置決め指定精度修正量を、指定精度修正量記憶手段21に記憶する構成とする。
【選択図】図1
Description
(1) 高精度の位置決め (精密加工用)
(2) 任意の位置決め指定精度範囲内の位置決め (非精密加工用、海外展開用)
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量を記憶するピッチ誤差補正量記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を記憶する指定精度修正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じたピッチ誤差補正量を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力するピッチ誤差補正量出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた位置決め指定精度修正量を、前記指定精度修正量記憶手段から読み出して出力する指定精度修正量出力手段と、
前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記ピッチ誤差補正量と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量と、前記指定精度修正量出力手段から出力された位置決め指定精度修正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする。
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記指定精度修正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする。
前記数値制御装置は、
前記補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量を、ロック手段もしくは暗号化手段又はロック手段及び暗号化手段を介して、前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記指定精度修正量記憶手段とにそれぞれ記憶する構成とし、
前記ロック手段では、前記ピッチ誤差補正量記憶手段の補正量データと、前記バックラッシュ補正量記憶手段の補正量データと、前記指定精度修正量記憶手段の修正量データとにアクセス用のパスワードを設定し、
前記暗号化手段では、前記補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを暗号化する構成としたことを特徴とする。
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する1つの記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記加算値を、前記1つの記憶手段から読み出して出力する1つの出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記1つの出力手段から出力された前記加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする。
前記数値制御装置は、
補間手段と、バックラッシュ補正量記憶手段と、ピッチ誤差補正量記憶手段と、真直度補正量記憶手段と、位置認識手段と、移動方向認識手段と、バックラッシュ補正量出力手段と、ピッチ誤差補正量出力手段と、真直度補正量出力手段と、加算手段とを有し、
前記補間手段では、目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力し、
前記バックラッシュ補正量記憶手段には、前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のバックラッシュ補正量を記憶し、
位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、前記ピッチ誤差補正量記憶手段には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第1の加算値を記憶し、前記真直度補正量記憶手段には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第2の加算値を記憶し、
前記位置認識手段では、前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識し、
前記移動方向認識手段では、前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識し、
前記ピッチ誤差補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第1の加算値を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記真直度補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第2の加算値を、前記真直度補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記バックラッシュ補正量出力手段では、前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記加算手段では、前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記第1の加算値と、前記真直度補正量出力手段から出力された前記第2の加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力された前記バックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する構成としたことを特徴とする。
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記1つの記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする。
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記真直度補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする。
前記数値制御装置に外部計算機を接続し、前記補正量/修正量計算手段を、前記外部計算機の機能として設けたこと、
又は、前記補正量/修正量計算手段を、数値制御装置ではなく送り軸位置測定手段の機能として設けたことを特徴とする。
図1は本発明の実施の形態例1に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図、図2は前記数値制御装置における位置決め制御の補正演算処理内容を示すフローチャート、図3は前記数値制御装置におけるピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定処理内容を示すフローチャートである。また、図4は各補正区間ごとのピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定一覧表を示す図、図5は位置決め指定精度修正量の算出(設定)例を示す図、図6は位置決め指定精度修正量の改訂例を示す図である。
(正方向のピッチ誤差補正量)=(目標位置)−(正方向の実測位置)
(負方向のピッチ誤差補正量)=(目標位置)−(負方向の実測位置)
(バックラッシュ補正量)=(正方向のピッチ誤差補正量)−(負方向のピッチ誤差補正量)
なお、バックラッシュ補正量は送り軸位置測定手段(測定基準22と測定器23)以外の別の手段を用いて測定することも多い。その場合は、測定結果を補正量/修正量設定手段29から入力する。
また、図4ではピッチ誤差補正とバックラッシュ補正について同じ補正区間となっているが、これに限定するものではなく、ピッチ誤差補正の補正区間とバックラッシュ補正の補正区間が異なっていてもよい。
(正方向の位置決め指定精度修正量)=(位置決め指定精度)又は−(位置決め指定精度)
(負方向の位置決め指定精度修正量)=(位置決め指定精度)又は−(位置決め指定精度)
例えば、図5に例示するように、位置決め指定精度が6.5μmであるとすれば、正負両方向の位置決め指定精度修正量の初期値は6.5μm又は−6.5μmとなる。
なお、各補正量や修正量を記憶するデータファイルは1つのファイルにまとめる形式にしてもよい。
(正方向の改訂位置決め指定精度修正量)=(改訂前の正方向の位置決め指定精度修正量)
+{(目標位置)+(改訂前の正方向の位置決め指定精度修正量)−(正方向の実測位置)}
(負方向の改訂位置決め指定精度修正量)=(改訂前の負方向の位置決め指定精度修正量)
+{(目標位置)+(改訂前の負方向の位置決め指定精度修正量)−(負方向の実測位置)}
例えば、図6に例示するように、目標位置が0.5μm、改訂前の位置決め指定精度修正量が6.5μm(=位置決め指定精度:6.5μm)であり、且つ、採取した実測位置が6.0μmであるとすると、改訂位置決め指定精度修正量は7.5μmとなる。
(位置決め指定精度修正量)=(ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量)
+(真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量)
(ピッチ誤差補正量の記憶量)=(ピッチ誤差補正量)
+(ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量)
(真直度補正量の記憶量)=(真直度補正量)
+(真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量)
図7は本発明の実施の形態例2に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図である。なお、図7において図1と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
2 ボールねじ軸
3 ボールナット
4 サーボモータ
5 移動対象
6 補間手段
7 加算手段
8 ロータリエンコーダ
9 軸制御手段
10 位置認識手段
11 移動方向認識手段
12 ピッチ誤差補正量出力手段
13 バックラッシュ補正量出力手段
14 指定精度修正量出力手段
15 真直度補正量出力手段
16 真直度補正量記憶手段
17 真直度測定手段
18 バックラッシュ補正量記憶手段
19 加算手段
20 ピッチ誤差補正量記憶手段
21 指定精度修正量記憶手段
22 測定基準
23 測定器
24 測定結果読込手段
25 補正量/修正量計算手段
26 指定精度設定手段
27 移動指令記憶手段
28 ロック・暗号化手段
29 補正量/修正量設定手段
30 モード切替手段
31 パスワード入力手段
41 外部計算機
42 移動指令読込手段
43 補正量/修正量記憶手段
Claims (8)
- 数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量を記憶するピッチ誤差補正量記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を記憶する指定精度修正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じたピッチ誤差補正量を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力するピッチ誤差補正量出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた位置決め指定精度修正量を、前記指定精度修正量記憶手段から読み出して出力する指定精度修正量出力手段と、
前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記ピッチ誤差補正量と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量と、前記指定精度修正量出力手段から出力された位置決め指定精度修正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項1に記載する工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記指定精度修正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする工作機械。 - 請求項2に記載の工作機械において、
前記数値制御装置は、
前記補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量を、ロック手段もしくは暗号化手段又はロック手段及び暗号化手段を介して、前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記指定精度修正量記憶手段とにそれぞれ記憶する構成とし、
前記ロック手段では、前記ピッチ誤差補正量記憶手段の補正量データと、前記バックラッシュ補正量記憶手段の補正量データと、前記指定精度修正量記憶手段の修正量データとにアクセス用のパスワードを設定し、
前記暗号化手段では、前記補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを暗号化する構成としたことを特徴とする工作機械。 - 数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する1つの記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記加算値を、前記1つの記憶手段から読み出して出力する1つの出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記1つの出力手段から出力された前記加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
補間手段と、バックラッシュ補正量記憶手段と、ピッチ誤差補正量記憶手段と、真直度補正量記憶手段と、位置認識手段と、移動方向認識手段と、バックラッシュ補正量出力手段と、ピッチ誤差補正量出力手段と、真直度補正量出力手段と、加算手段とを有し、
前記補間手段では、目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力し、
前記バックラッシュ補正量記憶手段には、前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のバックラッシュ補正量を記憶し、
位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、前記ピッチ誤差補正量記憶手段には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第1の加算値を記憶し、前記真直度補正量記憶手段には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第2の加算値を記憶し、
前記位置認識手段では、前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識し、
前記移動方向認識手段では、前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識し、
前記ピッチ誤差補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第1の加算値を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記真直度補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第2の加算値を、前記真直度補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記バックラッシュ補正量出力手段では、前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記加算手段では、前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記第1の加算値と、前記真直度補正量出力手段から出力された前記第2の加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力された前記バックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する構成としたことを特徴とする工作機械。 - 請求項4に記載する工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記1つの記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする工作機械。 - 請求項5に記載する工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量/修正量計算手段を有し、
この補正量/修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記真直度補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする工作機械。 - 請求項2,3,6又は7に記載する工作機械において、
前記数値制御装置に外部計算機を接続し、前記補正量/修正量計算手段を、前記外部計算機の機能として設けたこと、
又は、前記補正量/修正量計算手段を、数値制御装置ではなく送り軸位置測定手段の機能として設けたことを特徴とする工作機械。
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