JP2019096219A - 工作機械の制御装置 - Google Patents

工作機械の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019096219A
JP2019096219A JP2017227018A JP2017227018A JP2019096219A JP 2019096219 A JP2019096219 A JP 2019096219A JP 2017227018 A JP2017227018 A JP 2017227018A JP 2017227018 A JP2017227018 A JP 2017227018A JP 2019096219 A JP2019096219 A JP 2019096219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
tool
correction amount
work
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2017227018A
Other languages
English (en)
Inventor
直人 園田
Naoto Sonoda
直人 園田
河合　知彦
Tomohiko Kawai
知彦 河合
晴久 矢後
Haruhisa Yago
晴久 矢後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2017227018A priority Critical patent/JP2019096219A/ja
Priority to US16/172,181 priority patent/US10866574B2/en
Priority to DE102018219823.3A priority patent/DE102018219823A1/de
Priority to CN201811398628.6A priority patent/CN109839897A/zh
Publication of JP2019096219A publication Critical patent/JP2019096219A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37077—Relative movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49113—Align elements like hole and drill, centering tool, probe, workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

【課題】加工精度の低下を抑制し、加工時間の増大を抑制する工作機械の制御装置を提供する。【解決手段】工作機械の制御装置１は、ワークＷを所望の形状に加工するように工具Ｔを移動させるための位置指令と、工具Ｔの現在位置との差分に基づく位置偏差を生成し、位置偏差に基づいて工具Ｔを移動させるモータ５のための駆動指令を生成するサーボ制御部１０と、ワークＷの回転角度ごとに、ワークＷの加工面変位量を測定する変位測定器４０とを備え、サーボ制御部１０は、変位測定器４０で測定された加工面変位量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに所望の形状に対するワークＷの形状誤差を算出し、算出したワークの形状誤差に基づいて位置偏差の補正量を求める補正量算出部１４と、補正量算出部１４で算出された補正量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに位置偏差を補正する第１補正部１８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク又は工具を回転させつつ、ワーク又は工具を相対的に移動させて、ワークの加工を行う工作機械の制御装置に関する。
例えば円柱状又は円筒状のワークを旋削又は研削する工作機械がある。このような工作機械では、ワークを回転させつつ、モータを用いてワーク又は工具を移動させて、ワークと工具を接触させることによりワークの加工を行う。
特許文献１〜３には、このような工作機械において、モータを制御することにより、ワークと工具との相対位置を制御する制御装置が記載されている。
上述したような工作機械では、ワークの形状誤差（例えば、ワークの回転軸に対する円柱状又は円筒状のワークの中心の偏心）又は取付誤差等に起因して、加工精度が低下することがある。また、例えば円板状の工具（砥石）を回転させる工作機械では、工具の形状誤差（例えば、工具の回転軸に対する円板状の工具の中心の偏差）又は取付誤差等に起因して、加工精度が低下することがある。
この点に関し、特許文献１〜３に記載の制御装置では、加工後にワークの形状誤差又は取付誤差等を測定し、次の加工時に測定したワークの形状誤差又は取付誤差等を補正するように工具を進退させ、加工精度の低下を抑制する。
特開平５−５７５６４号公報 特開昭６３−２３７８６６号公報 特開２０１７−１３２０００号公報
特許文献１〜３に記載の制御装置のように、一度加工を行った後にワークの形状誤差又は取付誤差等を測定し、次の加工時に補正するのでは、加工時間が長くなってしまう。
本発明は、加工精度の低下を抑制し、加工時間の増大を抑制する工作機械の制御装置を提供することを目的とする。
（１） 本発明に係る工作機械の制御装置（例えば、後述の工作機械の制御装置１）は、ワーク（例えば、後述するワークＷ）を回転させつつ、前記ワーク又は工具（例えば、後述する工具Ｔ）を相対的に移動させて、前記ワークの加工を行う工作機械の制御装置であって、前記ワークを所望の形状に加工するように前記ワーク又は前記工具を移動させるための位置指令と、前記ワーク又は前記工具の現在位置との差分に基づく位置偏差を生成し、前記位置偏差に基づいて前記ワーク又は前記工具を移動させる駆動部（例えば、後述するモータ５）のための駆動指令を生成するサーボ制御部（例えば、後述するサーボ制御部１０）と、前記ワークの回転角度ごとに、前記ワークの加工面変位量を測定する変位測定器（例えば、後述する変位測定器４０）とを備え、前記サーボ制御部は、前記変位測定器で測定された加工面変位量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記所望の形状に対する前記ワークの形状誤差を算出し、算出した前記ワークの形状誤差に基づいて前記位置偏差の補正量を求める補正量算出部（例えば、後述する補正量算出部１４）と、前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記位置偏差を補正する第１補正部（例えば、後述する第１補正部１８）とを備える。
（２） 本発明に係る別の工作機械の制御装置（例えば、後述の工作機械の制御装置１）は、ワーク（例えば、後述するワークＷ）及び工具（例えば、後述する工具Ｔ）を回転させつつ、前記ワーク又は前記工具を相対的に移動させて、前記ワークの加工を行う工作機械の制御装置であって、前記ワークを所望の形状に加工するように前記ワーク又は前記工具を移動させるための位置指令と、前記ワーク又は前記工具の現在位置との差分に基づく位置偏差を生成し、前記位置偏差に基づいて前記ワーク又は前記工具を移動させる駆動部（例えば、後述するモータ５）のための駆動指令を生成するサーボ制御部（例えば、後述するサーボ制御部１０）と、前記ワークの回転角度ごとに、前記工具の表面変位量を測定する変位測定器（例えば、後述する変位測定器４０）とを備え、前記サーボ制御部は、前記変位測定器で測定された表面変位量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記所望の形状に対する前記工具の形状誤差を算出し、算出した前記工具の形状誤差に基づいて前記位置偏差の補正量を求める補正量算出部（例えば、後述する補正量算出部１４）と、前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記位置偏差を補正する第１補正部（例えば、後述する第１補正部１８）とを備える。
（３） （２）に記載の工作機械の制御装置において、前記工具の回転数は、前記ワークの回転数の整数倍であってもよい。
（４） （１）から（３）のいずれかに記載の工作機械の制御装置において、前記サーボ制御部は、前記補正量算出部で算出された前記ワークの回転角度ごとの補正量を、前記ワークの１回転分記憶する記憶部（例えば、後述の記憶部１６）を更に備え、前記第１補正部は、前記記憶部に記憶された前記ワークの１回転前の補正量に基づいて、前記位置偏差を補正してもよい。
（５） （１）から（４）のいずれかに記載の工作機械の制御装置において、前記サーボ制御部は、前記第１補正部で補正された位置偏差と、前記ワークの１回転前の学習補正量と、前記ワークの回転角度とに基づいて、前記位置偏差を低減するように学習制御を行うことにより学習補正量を生成する学習制御部（例えば、後述の学習制御部２０）と、
前記学習制御部で学習された学習補正量に基づいて、前記第１補正部で補正された位置偏差を補正する第２補正部（例えば、後述の第２補正部３０）とを備えてもよい。
本発明によれば、加工精度の低下を抑制し、加工時間の増大を抑制する工作機械の制御装置を提供することができる。
第１実施形態に係る工作機械の制御装置の構成を示す図である。 第２実施形態に係る工作機械の制御装置の構成を示す図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る工作機械の制御装置の構成を示す図である。
図１において、工作機械は、円柱状又は円筒状（真円及び楕円を含む）のワークＷを旋削又は研削する工作機械がある。この工作機械では、ワークＷを回転させつつ、モータ（駆動部）５を用いて工具Ｔを移動させて、ワークＷと工具Ｔを接触させることによりワークＷの加工を行う。
本実施形態では、モータ５は、ボールねじ７を介して工具Ｔを移動させる。なお、モータ５の回転運動を工具Ｔの直線運動に変換する手段は、ボールねじ７に限定されず、例えば油圧ポンプであってもよい。
モータ５にはエンコーダ（位置検出器、速度検出器）６が設けられている。エンコーダ６は、モータ５の回転位置を検出する。モータ５の回転位置は工具Ｔの位置に対応するので、エンコーダ６は、工具Ｔの位置を検出することとなる。検出された位置は位置フィードバック（位置ＦＢ）として利用される。また、エンコーダ６は、モータ５の回転速度を検出する。モータ５の回転速度は工具Ｔの移動速度に対応するので、エンコーダ６は、工具Ｔの移動速度を検出することとなる。検出された速度は速度フィードバック（速度ＦＢ）として利用される。なお、工具Ｔの位置及び速度を検出する手段は、エンコーダ６に限定されず、例えば工具Ｔ近傍に設けられたスケールであってもよい。
図１に示す制御装置１は、例えば数値制御装置（ＣＮＣ）２から供給される位置指令に基づいて、工作機械における工具Ｔを移動させるモータ５を制御することにより、ワークＷと工具Ｔとの相対位置を制御する。
数値制御装置２は、ワークＷを所望の形状に加工するように工具Ｔを移動させるための位置指令であって、ワークＷの回転角度（例えば１０ｄｅｇ）ごとの位置指令を生成する。
制御装置１は、サーボ制御部１０と、変位測定器４０と、角度センサ５０とを備える。サーボ制御部１０は、数値制御装置２からの位置指令と、エンコーダ６からの位置フィードバック（工具Ｔの現在位置）及び速度フィードバックとに基づいて、モータ５を駆動するための電流指令（駆動指令）を生成する。電流指令は、アンプ３で増幅されてモータ５に供給される。サーボ制御部１０の詳細は後述する。
変位測定器４０は、所定時間ごとに、ワークＷの加工面（例えば外表面又は内表面）変位量を測定する。所定時間は、ワークＷが１回転する時間を複数に分割した時間、例えばワークＷが１０ｄｅｇ回転する時間に設定される。これにより、変位測定器４０は、ワークＷの回転角度ごとに、ワークＷの加工面変位量を測定する。変位測定器４０の一例としては、例えばレーザを用いた変位測定器が挙げられる。
角度センサ５０は、所定時間ごとに、ワークＷの回転角度を検出する。なお、角度センサ５０は、必ずしも備えられなくてもよい。この場合、ワークＷの回転角度は、ワークＷを回転駆動するモータに設けられたエンコーダ、又は、モータを駆動制御する制御部からの情報から求められてもよい。
以下、サーボ制御部１０について説明する。サーボ制御部１０は、減算部１２と、補正量算出部１４と、記憶部１６と、第１補正部１８と、学習制御部２０と、第２補正部３０と、位置制御部３２と、減算部３４と、速度制御部３６とを備える。
減算部１２は、位置指令とエンコーダ６からの位置フィードバックとの差分に基づいて位置偏差を生成する。
補正量算出部１４は、位置指令と、変位測定器４０で測定されたワークＷの加工面変位量と、角度センサ５０で検出されたワークＷの回転角度とを取得し、これらの位置指令とワークＷの回転角度及び加工面変位量とを対応づけて記憶部１６に一旦保存する。
補正量算出部１４は、記憶部１６に記憶されたワークＷ１回転分の位置指令とワークＷの加工面変位量とに基づいて、ワークＷの回転角度ごとに、位置指令が示す所望の形状に対するワークＷの形状誤差を算出する。ワークＷの形状誤差とは、例えばワークＷの回転軸に対する円柱状又は円筒状のワークＷの中心の偏心量を含む。なお、ワークＷが真円状の場合、補正量算出部１４は、位置指令が示す所望の形状を考慮することなく、変位測定器４０で測定されたワークＷの加工面変位量のみに基づいてワークＷの形状誤差を算出してもよい。
補正量算出部１４は、算出したワークＷの形状誤差に基づいて、位置偏差の補正量を求める。補正量算出部１４は、求めたワークＷ１回転分の回転角度ごとの補正量を記憶部１６に一旦保存する。
記憶部１６は、上述したように、位置指令とワークＷの回転角度及び加工面変位量とを対応づけて記憶する。また、記憶部１６は、補正量算出部１４で算出されたワークＷ１回転分の回転角度ごとの補正量を記憶する。記憶部１６は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリである。
第１補正部１８は、補正量算出部１４で算出され記憶部１６に記憶されたワークＷ１回転前の補正量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに、減算部１２で生成された位置偏差を補正する。例えば、第１補正部１８は位置偏差に補正量を加算してもよい。或いは、第１補正部１８は位置偏差から補正量を減算してもよい。
学習制御部２０は、第１補正部１８で補正された位置偏差と、ワークＷの１回転前の学習補正量と、角度センサ５０で検出されたワークＷの回転角度とに基づいて、位置偏差を低減するように学習制御を行うことにより、ワークＷ１回転分の学習補正量を生成する。
具体的には、学習制御部２０は、加算部２２と記憶部２４とを有する。記憶部２４は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリである。記憶部２４には前回生成した学習補正量が記憶されている。加算部２２は、記憶部２４に記憶されている前回の学習補正量に、第１補正部１８で補正された今回の位置偏差を加算することにより、位置偏差をより低減する学習補正量を生成し、記憶部２４に格納する。
このとき、学習制御部２０は、記憶部２４に記憶されている前回の学習補正量、すなわちワークＷの１回転前の学習補正量を第２補正部３０に出力する。
第２補正部３０は、学習制御部２０で学習されたワークＷ１回転前の学習補正量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに、第１補正部１８で補正された位置偏差を補正する。例えば、第２補正部３０は位置偏差に学習補正量を加算してもよい。或いは、第２補正部３０は位置偏差から学習補正量を減算してもよい。
位置制御部３２は、第２補正部３０で補正された位置偏差にポジションゲインを乗算して速度指令を生成する。
減算部３４は、位置制御部３２で生成された速度指令とエンコーダ６で検出された速度フィードバックとに基づいて速度偏差を生成する。
速度制御部３６は、減算部３４で生成された速度偏差に速度ゲインを乗算して電流指令（トルク指令）を生成する。
上述した制御装置１（記憶部１６、２４を除く）は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の演算プロセッサで構成される。制御装置１（記憶部１６、２４を除く）の機能は、例えば記憶部に格納された所定のソフトウェア（プログラム）を実行することで実現される。制御装置１（記憶部１６、２４を除く）の機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）のみで実現されてもよい。
以上説明したように、第１実施形態の工作機械の制御装置１では、変位測定器４０が、ワークＷの回転角度ごとに、ワークＷの加工面変位量を機内測定する。また、比較的に高速制御が可能なサーボ制御部１０が、変位測定器４０で測定されたワークＷの加工面変位量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに所望のワーク形状に対するワークＷの形状誤差を算出し、算出したワークＷの形状誤差に基づいて位置偏差の補正量を求め、算出した補正量に基づいてワークＷの回転角度ごとに位置偏差を補正する。
これにより、制御装置１は、ワークＷの加工中に、リアルタイムに位置偏差の補正が可能となる。具体的には、サーボ制御部１０は、ワークＷの加工中に、算出したワークＷの回転角度ごとの補正量をワークＷの１回転分記憶し、記憶したワークＷの１回転前の補正量に基づいて位置偏差をリアルタイムに補正する。
そのため、制御装置１によれば、ワークＷの形状誤差（例えば、ワークＷの回転軸に対する円柱状又は円筒状のワークＷの中心の偏心）又は取付誤差等に起因する工作機械の加工精度の低下を抑制することができ、かつ、加工時間の増大を抑制することができる。
また、第１実施形態の工作機械の制御装置１によれば、学習制御部２０と第２補正部３０とを備え、位置偏差を低減するように学習制御を行い、ワークＷ１回転前の学習補正量に基づいてリアルタイムに位置偏差を更に補正するので、ワークＷの形状誤差又は取付誤差等に起因する工作機械の加工精度の低下を更に抑制することができる。
［第２実施形態］
第１実施形態では、ワークＷの形状誤差（例えば、ワークＷの回転軸に対する円柱状又は円筒状のワークＷの中心の偏心）及び取付誤差に起因する加工精度の低下を抑制する工作機械の制御装置１について説明した。第２実施形態では、工具Ｔの形状誤差（例えば、工具Ｔの回転軸に対する円板状の工具Ｔの中心の偏差）及び取付誤差に起因する加工精度の低下を抑制する工作機械の制御装置について説明する。
図２は、第２実施形態に係る工作機械の制御装置の構成を示す図である。
図２に示す工作機械は、図１に示す工作機械において工具Ｔに代えて円板状の工具（例えば砥石）Ｔを備える構成で第１実施形態と異なる。工具Ｔは回転駆動され、工具Ｔの回転数はワークＷの回転数の整数倍に設定される。
図２に示す第２実施形態の制御装置１は、図１に示す第１実施形態の制御装置１において変位測定器４０、補正量算出部１４、記憶部１６及び第１補正部１８の機能及び動作が異なる。
変位測定器４０は、所定時間ごとに、工具Ｔの表面変位量を測定する。所定時間は、ワークＷが１回転する時間を複数に分割した時間、例えばワークＷが１０ｄｅｇ回転する時間に設定される。これにより、変位測定器４０は、ワークＷの回転角度ごとに、工具Ｔの表面変位量を測定する。
補正量算出部１４は、位置指令と、変位測定器４０で測定された工具Ｔの表面変位量と、角度センサ５０で検出されたワークＷの回転角度とを取得し、これらの位置指令とワークＷの回転角度と工具Ｔの表面変位量とを対応づけて記憶部１６に一旦保存する。
補正量算出部１４は、記憶部１６に記憶されたワークＷ１回転分の位置指令と工具Ｔの表面変位量とに基づいて、ワークＷの回転角度ごとに、位置指令が示す所望の形状に対する工具Ｔの形状誤差を算出する。工具Ｔの形状誤差とは、例えば工具Ｔの回転軸に対する円板状の工具Ｔの中心の偏心量を含む。
補正量算出部１４は、算出した工具Ｔの形状誤差に基づいて、位置偏差の補正量を求める。補正量算出部１４は、求めたワークＷ１回転分の回転角度ごとの補正量を記憶部１６に一旦保存する。
記憶部１６は、上述したように、位置指令とワークＷの回転角度と工具Ｔの表面変位量とを対応づけて記憶する。また、記憶部１６は、補正量算出部１４で算出されたワークＷ１回転分の回転角度ごとの補正量を記憶する。
第１補正部１８は、補正量算出部１４で算出され記憶部１６に記憶されたワークＷ１回転前の補正量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに、減算部１２で生成された位置偏差を補正する。
この第２実施形態の工作機械の制御装置１では、変位測定器４０が、ワークＷの回転角度ごとに、工具Ｔの表面変位量を機内測定する。また、比較的に高速制御が可能なサーボ制御部１０が、変位測定器４０で測定された工具Ｔの表面変位量に基づいて、ワークＷの回転角度ごとに所望のワーク形状に対する工具Ｔの形状誤差を算出し、算出した工具Ｔの形状誤差に基づいて位置偏差の補正量を求め、算出した補正量に基づいてワークＷの回転角度ごとに位置偏差を補正する。
これにより、この制御装置１でも、ワークＷの加工中に、リアルタイムに位置偏差の補正が可能となる。具体的には、サーボ制御部１０は、ワークＷの加工中に、算出したワークＷの回転角度ごとの補正量をワークＷの１回転分記憶し、記憶したワークＷの１回転前の補正量に基づいて位置偏差をリアルタイムに補正する。
そのため、この制御装置１によれば、工具Ｔの形状誤差（例えば、工具Ｔの回転軸に対する円板状の工具Ｔの中心の偏心）又は取付誤差等に起因する工作機械の加工精度の低下を抑制することができ、かつ、加工時間の増大を抑制することができる。
また、第２実施形態の工作機械の制御装置１でも、学習制御部２０と第２補正部３０とを備え、位置偏差を低減するように学習制御を行い、ワークＷ１回転前の学習補正量に基づいてリアルタイムに位置偏差を更に補正するので、工具Ｔの形状誤差又は取付誤差等に起因する工作機械の加工精度の低下を更に抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形、組合せが可能である。例えば、上述した本実施形態では、工具Ｔを移動させるモータ（駆動部）５を制御することによりワークＷ又は工具Ｔを相対的に移動させて、ワークＷの加工を行う工作機械の制御装置１について説明したが、本発明の特徴は、ワークＷを移動させるモータ（駆動部）を制御することによりワークＷ又は工具Ｔを相対的に移動させて、ワークＷの加工を行う工作機械の制御装置にも適用可能である。
１ 工作機械の制御装置
２ 数値制御装置（ＣＮＣ）
３ アンプ
５ モータ（駆動部）
６ エンコーダ
７ ボールねじ
１０ サーボ制御部
１２ 減算部
１４ 補正量算出部
１６ 記憶部
１８ 第１補正部
２０ 学習制御部
２２ 加算部
２４ 記憶部
３０ 第２補正部
３２ 位置制御部
３４ 減算部
３６ 速度制御部
４０ 変位測定器
５０ 角度センサ
Ｔ 工具
Ｗ ワーク

Claims (5)

  1. ワークを回転させつつ、前記ワーク又は工具を相対的に移動させて、前記ワークの加工を行う工作機械の制御装置であって、
    前記ワークを所望の形状に加工するように前記ワーク又は前記工具を移動させるための位置指令と、前記ワーク又は前記工具の現在位置との差分に基づく位置偏差を生成し、前記位置偏差に基づいて前記ワーク又は前記工具を移動させる駆動部のための駆動指令を生成するサーボ制御部と、
    前記ワークの回転角度ごとに、前記ワークの加工面変位量を測定する変位測定器と、
    を備え、
    前記サーボ制御部は、
    前記変位測定器で測定された加工面変位量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記所望の形状に対する前記ワークの形状誤差を算出し、算出した前記ワークの形状誤差に基づいて前記位置偏差の補正量を求める補正量算出部と、
    前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記位置偏差を補正する第１補正部と、
    を備える工作機械の制御装置。
  2. ワーク及び工具を回転させつつ、前記ワーク又は前記工具を相対的に移動させて、前記ワークの加工を行う工作機械の制御装置であって、
    前記ワークを所望の形状に加工するように前記ワーク又は前記工具を移動させるための位置指令と、前記ワーク又は前記工具の現在位置との差分に基づく位置偏差を生成し、前記位置偏差に基づいて前記ワーク又は前記工具を移動させる駆動部のための駆動指令を生成するサーボ制御部と、
    前記ワークの回転角度ごとに、前記工具の表面変位量を測定する変位測定器と、
    を備え、
    前記サーボ制御部は、
    前記変位測定器で測定された表面変位量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記所望の形状に対する前記工具の形状誤差を算出し、算出した前記工具の形状誤差に基づいて前記位置偏差の補正量を求める補正量算出部と、
    前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ワークの回転角度ごとに前記位置偏差を補正する第１補正部と、
    を備える工作機械の制御装置。
  3. 前記工具の回転数は、前記ワークの回転数の整数倍である、請求項２に記載の工作機械の制御装置。
  4. 前記サーボ制御部は、
    前記補正量算出部で算出された前記ワークの回転角度ごとの補正量を、前記ワークの１回転分記憶する記憶部を更に備え、
    前記第１補正部は、前記記憶部に記憶された前記ワークの１回転前の補正量に基づいて、前記位置偏差を補正する、
    請求項１〜３の何れか１項に記載の工作機械の制御装置。
  5. 前記サーボ制御部は、
    前記第１補正部で補正された位置偏差と、前記ワークの１回転前の学習補正量と、前記ワークの回転角度とに基づいて、前記位置偏差を低減するように学習制御を行うことにより学習補正量を生成する学習制御部と、
    前記学習制御部で学習された学習補正量に基づいて、前記第１補正部で補正された位置偏差を補正する第２補正部と、
    を備える、請求項１〜４の何れか１項に記載の工作機械の制御装置。
JP2017227018A 2017-11-27 2017-11-27 工作機械の制御装置 Ceased JP2019096219A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017227018A JP2019096219A (ja) 2017-11-27 2017-11-27 工作機械の制御装置
US16/172,181 US10866574B2 (en) 2017-11-27 2018-10-26 Machine tool controller with learning error compensation
DE102018219823.3A DE102018219823A1 (de) 2017-11-27 2018-11-20 Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung
CN201811398628.6A CN109839897A (zh) 2017-11-27 2018-11-22 机床的控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017227018A JP2019096219A (ja) 2017-11-27 2017-11-27 工作機械の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019096219A true JP2019096219A (ja) 2019-06-20

Family

ID=66442195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017227018A Ceased JP2019096219A (ja) 2017-11-27 2017-11-27 工作機械の制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10866574B2 (ja)
JP (1) JP2019096219A (ja)
CN (1) CN109839897A (ja)
DE (1) DE102018219823A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10663945B2 (en) * 2018-07-05 2020-05-26 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device
CN114789366A (zh) * 2021-11-25 2022-07-26 西安精雕软件科技有限公司 一种立铣刀磨削中刀杆装夹跳动补偿方法
CN114603404B (zh) * 2022-03-18 2024-02-06 西门子（中国）有限公司 工件的磨削方法、装置和计算机可读介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS495878B1 (ja) * 1969-06-27 1974-02-09
JPS5030313B1 (ja) * 1969-04-21 1975-09-30
JPS5542773A (en) * 1978-09-21 1980-03-26 Toyoda Mach Works Ltd Numerical control machine tool
JPH0297546U (ja) * 1989-01-20 1990-08-03
JPH04323705A (ja) * 1991-04-24 1992-11-12 Fanuc Ltd 回転軸同期繰り返し制御方法及び装置
JPH068105A (ja) * 1992-06-29 1994-01-18 Komatsu Ltd 円筒形状加工装置
JP2007206857A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Fanuc Ltd 電動機の制御装置
JP2016031735A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 ファナック株式会社 複数軸の加工精度を向上させるサーボモータの制御装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031368A (en) * 1972-04-17 1977-06-21 Verkstadsteknik Ab Adaptive control of cutting machining operations
JPS543823B2 (ja) 1972-04-19 1979-02-27
CH586327A5 (ja) 1973-03-10 1977-03-31 Klammt Baugesellschaft Kg
US4729646A (en) 1986-05-15 1988-03-08 Bausch & Lomb Incorporated Multi-use microscope having modular construction of extruded parts
JPS63237866A (ja) 1987-03-26 1988-10-04 Komatsu Ltd 高精度研削盤
JPH0297546A (ja) 1988-10-04 1990-04-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 塩化ビニル系樹脂組成物
JPH0557564A (ja) 1991-08-30 1993-03-09 Ntn Corp 薄肉リング状ワークの切削加工方法
JP3107175B2 (ja) * 1992-05-16 2000-11-06 ブラザー工業株式会社 Ｎｃ工作機械の変位補正装置
GB2303091A (en) * 1995-07-10 1997-02-12 Western Atlas Uk Ltd Control of circularly asymmetric machining
JP4051872B2 (ja) * 2000-09-29 2008-02-27 株式会社ジェイテクト 加工部の測定方法及び加工方法
WO2002034464A1 (fr) * 2000-10-27 2002-05-02 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Machine-outil
US6590358B1 (en) * 2000-11-01 2003-07-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servocontrol device
CN1775442A (zh) * 2004-11-15 2006-05-24 发那科株式会社 电火花线切割机和电火花线切割加工方法
DE112007002134T5 (de) * 2006-09-11 2009-07-09 Mori Seiki U.S.A., Inc., Rolling Meadows Drehverfahren und Vorrichtung
CN101866163B (zh) * 2007-11-02 2014-09-10 株式会社牧野铣床制作所 数值控制机床及数值控制装置
JP5369718B2 (ja) * 2009-01-29 2013-12-18 株式会社ジェイテクト 工作機械
WO2011064816A1 (ja) * 2009-11-26 2011-06-03 三菱電機株式会社 数値制御装置
CN103945981B (zh) * 2011-11-16 2016-02-24 村田机械株式会社 机床
JP6590711B2 (ja) 2016-01-28 2019-10-16 三菱電機株式会社 製造システムおよび製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5030313B1 (ja) * 1969-04-21 1975-09-30
JPS495878B1 (ja) * 1969-06-27 1974-02-09
JPS5542773A (en) * 1978-09-21 1980-03-26 Toyoda Mach Works Ltd Numerical control machine tool
JPH0297546U (ja) * 1989-01-20 1990-08-03
JPH04323705A (ja) * 1991-04-24 1992-11-12 Fanuc Ltd 回転軸同期繰り返し制御方法及び装置
JPH068105A (ja) * 1992-06-29 1994-01-18 Komatsu Ltd 円筒形状加工装置
JP2007206857A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Fanuc Ltd 電動機の制御装置
JP2016031735A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 ファナック株式会社 複数軸の加工精度を向上させるサーボモータの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018219823A1 (de) 2019-05-29
US20190163161A1 (en) 2019-05-30
US10866574B2 (en) 2020-12-15
CN109839897A (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4819665B2 (ja) 非真円形状加工装置
US10247301B2 (en) Servo control system with position compensation function for driven member
US10866574B2 (en) Machine tool controller with learning error compensation
US10031507B2 (en) Servo control device
JP2019003646A (ja) 電動機の制御装置
JP2014119853A (ja) 移動体が反転するときの位置誤差を補正するサーボ制御装置
JP5496690B2 (ja) 回転角度位置決め装置
US7847502B2 (en) Device and method for controlling machine tool
JP4299865B2 (ja) 工作機械の制御装置及び制御方法
JP5226843B2 (ja) 機械における原点位置調整方法および原点位置調整機能を有する機械
TW202019640A (zh) 減速機系統、對驅動單元之指令值之修正方法、修正資料之產生方法、及減速機系統之製造方法
JP6588380B2 (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP6474450B2 (ja) 工作機械の制御システム
JP6310189B2 (ja) 回転角度指令値の補正方法
JP2008041011A (ja) 工作機械における位置補正方法
JP5956857B2 (ja) 位置補正機能付き制御装置
JP5334932B2 (ja) パラメータ設定方法およびパラメータ設定装置
JP2007179364A (ja) 主軸変位量補正装置
KR20150050261A (ko) 공작기계의 볼스크류의 열변위 보정장치 및 방법
JP2017068391A (ja) 数値制御装置と数値制御装置のロストモーション補償方法
JP4842903B2 (ja) 数値制御装置及び数値制御方法
JP5179922B2 (ja) 回転体バランス補正装置
JP2020023034A (ja) 位相割出し方法及び研削加工方法
JP7076274B2 (ja) 位置推定装置及び機械装置
JP2005052917A (ja) 数値制御工作機械の熱変位補正方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190215

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190619

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191212

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200128

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20200630