JP2011221612A - 補正パラメータ調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】補正パラメータ調整装置40は、可動軸を駆動するモータ1から検出される検出位置をフィードバックし、検出位置が指令位置に追従するようにモータを駆動することで機械の位置を制御する装置における機械の加速度を測定するための加速度計13と、加速度と検出位置とから機械運動を解析する機械運動解析部14と、機械運動の解析結果から機械の運動精度を向上させるための補正パラメータを決定する補正パラメータ計算部18と、を備える。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る補正パラメータ調整装置が適用された数値制御工作機械の概略構成を示す外観斜視図である。数値制御工作機械50は、X軸、Y軸およびZ軸方向に沿うように運動を案内された複数の可動軸を有し、各可動軸はモータ1と送りねじ2を有する駆動機構によって駆動される。モータの回転角度は回転角度検出器3により検出され、制御装置(例えば、モータ駆動部12)にフィードバックされる。各可動軸の駆動方法として、モータ1と送りねじ2の代わりにリニアモータを用いる場合や、回転角度検出器3の代わりにリニアスケールを用いる場合もある。
2 送りねじ
3 回転角度検出器
4 ワークテーブル
5 コラム
6 ラム
7 主軸頭
8 カップリング
9 ナット
10 サポートベアリング
11 指令生成部
12 モータ駆動部
13 加速度計
14 機械運動解析部
15 運動軌跡表示部
18 補正パラメータ計算部
40 補正パラメータ調整装置
50 数値制御工作機械
Claims (7)
- 可動軸を駆動するモータから検出される検出位置をフィードバックし、前記検出位置が指令位置に追従するように前記モータを駆動することで機械の位置を制御する装置における前記機械の加速度を測定するための加速度計と、
前記加速度と前記検出位置とから機械運動を解析する機械運動解析部と、
前記機械運動の解析結果から前記機械の運動精度を向上させるための補正パラメータを決定する補正パラメータ計算部と、を備えることを特徴とする補正パラメータ調整装置。 - 前記加速度と前記検出位置とは同期して測定され、
前記機械運動解析部は、前記加速度と前記検出位置とから機械位置を求めるとともに、前記機械位置と前記検出位置との差である機械誤差を求め、
前記補正パラメータ計算部は、前記機械誤差を前記解析結果として前記補正パラメータを決定することを特徴とする請求項1に記載の補正パラメータ調整装置。 - 前記補正パラメータ計算部は、時間、前記検出位置、前記指令位置、前記検出位置を微分した検出速度または検出加速度、および前記指令位置を微分した指令速度または指令加速度の少なくとも1つと、前記機械誤差との関係を表す特徴量を求め、前記補正パラメータに換算することを特徴とする請求項2に記載の補正パラメータ調整装置。
- 前記機械運動解析部は、前記機械に往復運動が指令されたときの前記加速度および前記検出位置から、前記検出位置を微分した検出速度の振幅と、前記加速度を積分した機械速度の振幅との振幅比を計算し、前記振幅比から機械構造物がもつ固有振動数を計算するか、または前記加速度に対する前記機械の変形量を表す係数を計算することを特徴とする請求項1に記載の補正パラメータ調整装置。
- 前記機械運動解析部は、前記機械の振幅および速度の少なくとも一方を異ならせた2通りの往復運動を指令したときの前記加速度および前記検出位置から、それぞれの往復運動において前記検出位置を微分した検出速度の振幅と、前記加速度を積分した機械速度の振幅との振幅比を計算し、2通りの前記振幅比から機械構造物がもつ固有振動数を計算するか、または前記加速度に対する前記機械の変形量を表す係数を計算することを特徴とする請求項1に記載の補正パラメータ調整装置。
- 前記補正パラメータ計算部は、前記機械運動解析部において計算された固有振動数または前記加速度に対する機械の変形量を表す係数を使って、機械の運動精度を向上させるための補正パラメータを決定することを特徴とする請求項4または5に記載の補正パラメータ調整装置。
- 前記機械運動解析部は、前記加速度と前記検出位置とから機械位置を求めるとともに、前記指令位置から合成される指令軌跡と前記機械位置から合成される機械軌跡とを求め、あらかじめ設定された範囲内における指令軌跡と機械軌跡との軌跡誤差量を計算し、
前記補正パラメータ計算部は、前記誤差が小さくなるように前記補正パラメータを変更し、
前記軌跡誤差量が予め設定された設定値以下になるまで、前記軌跡誤差量の計算と、前記補正パラメータの変更が繰り返されることを特徴とする請求項1に記載の補正パラメータ調整装置。
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