JP3201758B2 - バックラッシ補正方法 - Google Patents
バックラッシ補正方法Info
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- JP3201758B2 JP3201758B2 JP19450189A JP19450189A JP3201758B2 JP 3201758 B2 JP3201758 B2 JP 3201758B2 JP 19450189 A JP19450189 A JP 19450189A JP 19450189 A JP19450189 A JP 19450189A JP 3201758 B2 JP3201758 B2 JP 3201758B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械のバックラッシを補正するバックラッシ
補正方式及びバックラッシ補正方法に関し、特にバック
ラッシ補正量を送り速度によって異なるようにしたバッ
クラッシ補正方式及びバックラッシ補正方法に関する。
補正方式及びバックラッシ補正方法に関し、特にバック
ラッシ補正量を送り速度によって異なるようにしたバッ
クラッシ補正方式及びバックラッシ補正方法に関する。
数値制御工作機械では、数値制御装置内で移動方向の
変化を検出して、機械のバックラッシを補正している。
すなわち、数値制御装置では補間パルスの正負の変化を
検出し、その変化があったときはバックラッシ補正パル
スを発生して位置決め精度を改善している。この補正パ
ルスは予めレーザ測長器等の精密な測長器で測定して、
数値制御装置内に各軸ごとにパラメータとして設定して
いる。
変化を検出して、機械のバックラッシを補正している。
すなわち、数値制御装置では補間パルスの正負の変化を
検出し、その変化があったときはバックラッシ補正パル
スを発生して位置決め精度を改善している。この補正パ
ルスは予めレーザ測長器等の精密な測長器で測定して、
数値制御装置内に各軸ごとにパラメータとして設定して
いる。
しかし、実際のバックラッシ量は位置決め速度によっ
て異なる。すなわち、同じ点に早送りで位置決めしたと
きではバックラッシ量が異なる。この原因としてはオー
バシュート、機械系のたわみ等が考えられる。
て異なる。すなわち、同じ点に早送りで位置決めしたと
きではバックラッシ量が異なる。この原因としてはオー
バシュート、機械系のたわみ等が考えられる。
従って、従来の単なる方向のみによるバックラッシ補
正では機械系のバックラッシを正確に補正することは困
難である。
正では機械系のバックラッシを正確に補正することは困
難である。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
バックラッシ補正量を送り速度の変化及び移動方向の変
化の有無によって異なるようにしたバックラッシ補正方
法を提供することを目的とする。
バックラッシ補正量を送り速度の変化及び移動方向の変
化の有無によって異なるようにしたバックラッシ補正方
法を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、機械のバック
ラッシを補正するバックラッシ補正方法であって、送り
速度及び移動量を含む指令を解読しパルス分配可能なデ
ータに処理する前処理手段と、前記前処理手段からの前
記データに基づいてパルス分配するパルス分配手段と、
前回の指令に対する今回の指令の移動方向変化と送り速
度変化とに応じてバックラッシ補正の要、不要を判断す
るバックラッシ補正検出手段と、を備え、送り速度の領
域を送り速度の大きさにより低速領域と高速領域との少
なくとも２つの領域に分けるとともに、バックラッシ補
正量として、前記低速領域の送り速度に対応する予め測
定した第１のバックラッシ補正量と、前記高速領域の送
り速度に対応する予め測定した第２のバックラッシ補正
量と、前記第１のバックラッシ補正量及び前記第２のバ
ックラッシ補正量から求められ、送り速度が高速領域の
送り速度から低速領域の送り速度に変化する場合に対応
する第３のバックラッシ補正量と、前記第１のバックラ
ッシ補正量及び前記第２のバックラッシ補正量から求め
られ、送り速度が低速領域の送り速度から高速領域の送
り速度に変化する場合に対応する第４のバックラッシ補
正量とを用い、前回の指令と今回の指令の送り速度が属
する領域が共に低速領域の場合においては、移動方向が
変化する場合に前記第１のバックラッシ補正量により補
正を行い、前回の指令と今回の指令の送り速度が属する
領域が共に高速領域の場合においては、移動方向が変化
する場合に前記第２のバックラッシ補正量により補正を
行い、前回の指令と今回の指令の送り速度が高速領域に
属する送り速度から低速領域に属する送り速度に変化し
かつ移動方向が変化しない場合においては、前記第３の
バックラッシ補正量により補正を行い、前回の指令と今
回の指令の送り速度が低速領域に属する送り速度から高
速領域に属する送り速度に変化しかつ移動方向が変化し
ない場合においては、前記第４のバックラッシ補正量に
より補正を行う、ことを特徴とするバックラッシ補正方
法が、提供される。
ラッシを補正するバックラッシ補正方法であって、送り
速度及び移動量を含む指令を解読しパルス分配可能なデ
ータに処理する前処理手段と、前記前処理手段からの前
記データに基づいてパルス分配するパルス分配手段と、
前回の指令に対する今回の指令の移動方向変化と送り速
度変化とに応じてバックラッシ補正の要、不要を判断す
るバックラッシ補正検出手段と、を備え、送り速度の領
域を送り速度の大きさにより低速領域と高速領域との少
なくとも２つの領域に分けるとともに、バックラッシ補
正量として、前記低速領域の送り速度に対応する予め測
定した第１のバックラッシ補正量と、前記高速領域の送
り速度に対応する予め測定した第２のバックラッシ補正
量と、前記第１のバックラッシ補正量及び前記第２のバ
ックラッシ補正量から求められ、送り速度が高速領域の
送り速度から低速領域の送り速度に変化する場合に対応
する第３のバックラッシ補正量と、前記第１のバックラ
ッシ補正量及び前記第２のバックラッシ補正量から求め
られ、送り速度が低速領域の送り速度から高速領域の送
り速度に変化する場合に対応する第４のバックラッシ補
正量とを用い、前回の指令と今回の指令の送り速度が属
する領域が共に低速領域の場合においては、移動方向が
変化する場合に前記第１のバックラッシ補正量により補
正を行い、前回の指令と今回の指令の送り速度が属する
領域が共に高速領域の場合においては、移動方向が変化
する場合に前記第２のバックラッシ補正量により補正を
行い、前回の指令と今回の指令の送り速度が高速領域に
属する送り速度から低速領域に属する送り速度に変化し
かつ移動方向が変化しない場合においては、前記第３の
バックラッシ補正量により補正を行い、前回の指令と今
回の指令の送り速度が低速領域に属する送り速度から高
速領域に属する送り速度に変化しかつ移動方向が変化し
ない場合においては、前記第４のバックラッシ補正量に
より補正を行う、ことを特徴とするバックラッシ補正方
法が、提供される。
指令送り速度が低速領域で、移動方向が変化する場合
には予め測定した第１のバックラッシ補正量により補正
を行う。指令送り速度が高速領域で、移動方向が変化す
る場合に予め測定した第２のバックラッシ補正量により
補正を行う。指令送り速度が高速領域に属する送り速度
から低速領域に属する送り速度に変化し、かつ移動方向
が変化しない場合は、第１のバックラッシ補正量及び第
２のバックラッシ補正量から求めた第３のバックラッシ
補正量により補正を行う。指令の送り速度が低速領域に
属する送り速度から高速領域に属する送り速度に変化
し、かつ移動方向が変化しない場合は、第１のバックラ
ッシ補正量及び第２のバックラッシ補正量から求めた第
４のバックラッシ補正量により補正を行う。
には予め測定した第１のバックラッシ補正量により補正
を行う。指令送り速度が高速領域で、移動方向が変化す
る場合に予め測定した第２のバックラッシ補正量により
補正を行う。指令送り速度が高速領域に属する送り速度
から低速領域に属する送り速度に変化し、かつ移動方向
が変化しない場合は、第１のバックラッシ補正量及び第
２のバックラッシ補正量から求めた第３のバックラッシ
補正量により補正を行う。指令の送り速度が低速領域に
属する送り速度から高速領域に属する送り速度に変化
し、かつ移動方向が変化しない場合は、第１のバックラ
ッシ補正量及び第２のバックラッシ補正量から求めた第
４のバックラッシ補正量により補正を行う。
このように、指令速度の速度領域の変化及び移動方向
の変化に応じて、バックラッシュ補正量を変化させる。
の変化に応じて、バックラッシュ補正量を変化させる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は切削送りでのバックラッシを説明するための
図である。ボールネジ１を回転させ、ナット２が右方向
に送られる。機械の稼働部はナット２に固定されてい
る。ボールネジ１とナット２の間にはＡで示すバックラ
ッシがある。なお、図では分かり易く説明するために、
バックラッシを誇張して表してある。また、矢印の上の
Ｆは切削送りを意味する。
図である。ボールネジ１を回転させ、ナット２が右方向
に送られる。機械の稼働部はナット２に固定されてい
る。ボールネジ１とナット２の間にはＡで示すバックラ
ッシがある。なお、図では分かり易く説明するために、
バックラッシを誇張して表してある。また、矢印の上の
Ｆは切削送りを意味する。
次にボールネジ１を逆回転させて、ナット２を左方向
へ送ると、バックラッシＡだけの遊びがあり、正確な位
置決めを行うために、数値制御装置はＡに相当するバッ
クラッシ補正量を分配パルスに対して加える。これは、
移動方向が変化したこと、あるいは補間パルスの方向変
化を検出して、予め設定されたバックラッシ補正パルス
を加えることにより行われる。従って、切削送りのみで
稼働部を移動している限りは単一のバックラッシ補正パ
ルスでよい。
へ送ると、バックラッシＡだけの遊びがあり、正確な位
置決めを行うために、数値制御装置はＡに相当するバッ
クラッシ補正量を分配パルスに対して加える。これは、
移動方向が変化したこと、あるいは補間パルスの方向変
化を検出して、予め設定されたバックラッシ補正パルス
を加えることにより行われる。従って、切削送りのみで
稼働部を移動している限りは単一のバックラッシ補正パ
ルスでよい。
しかし、早送りの場合のバックラッシ量は正確には切
削送りの場合と同一ではない。第３図は早送りの場合の
バックラッシ量を説明する図である。第２図と同じよう
に、ボールネジ１を回転して、ナット２を右方向へ早送
りで送り、停止するとボールネジ１の右側とナット２の
間には、遊びＣが残る。この遊びＣは稼働部のオーバシ
ュート等に起因するものと考えられるが、それ以外に
も、サーボ剛性、機械系のたわみ等がある。矢印の上の
Ｒは早送りを意味する。
削送りの場合と同一ではない。第３図は早送りの場合の
バックラッシ量を説明する図である。第２図と同じよう
に、ボールネジ１を回転して、ナット２を右方向へ早送
りで送り、停止するとボールネジ１の右側とナット２の
間には、遊びＣが残る。この遊びＣは稼働部のオーバシ
ュート等に起因するものと考えられるが、それ以外に
も、サーボ剛性、機械系のたわみ等がある。矢印の上の
Ｒは早送りを意味する。
次にボールネジ１を逆回転して、ナット２を左方向に
移動させて、停止させると同じように遊びＣがある。従
って、早送りでのバックラッシ量はＢとなる。これらの
関係を整理すると以下の式が成立する。
移動させて、停止させると同じように遊びＣがある。従
って、早送りでのバックラッシ量はＢとなる。これらの
関係を整理すると以下の式が成立する。
Ｃ＝（Ａ−Ｂ）/2 早送りでのバックラッシ量Ｂの求め方について述べ
る。第４図は早送りでのバックラッシを求めるための説
明図である。数値制御装置でバックラッシ補正量を与え
ないで、まずＰ点３へ切削送りで位置決めし、点P3から
点P1へ向かって早送りで位置決めする。点P1で稼働部の
位置をレーザ測長器等の精度の高い測長器で正確に第１
回目の位置を測定する。次に切削送りで点P2向けて位置
決めし、点P2から早送りで点P1に位置決めする。点P2で
稼働部の位置を同様に第２回目の測定を行う。
る。第４図は早送りでのバックラッシを求めるための説
明図である。数値制御装置でバックラッシ補正量を与え
ないで、まずＰ点３へ切削送りで位置決めし、点P3から
点P1へ向かって早送りで位置決めする。点P1で稼働部の
位置をレーザ測長器等の精度の高い測長器で正確に第１
回目の位置を測定する。次に切削送りで点P2向けて位置
決めし、点P2から早送りで点P1に位置決めする。点P2で
稼働部の位置を同様に第２回目の測定を行う。
この第１回目の測定値と第２回目の測定値の差が早送
りでのバックラッシ量Ｂである。ただし、ここでは点P
2、P1、P3間でのピッチ誤差はないものとする。
りでのバックラッシ量Ｂである。ただし、ここでは点P
2、P1、P3間でのピッチ誤差はないものとする。
次に同一方向に切削送り、早送りを行う場合について
述べる。第５図は同一方向に切削送り及び早送りで送る
場合の例を示す図である。まず、ボールネジ１を正回転
して、右方向にナット２を切削送りで送る。このときボ
ールネジ１の右側とナット２の間の遊びはない。次にボ
ールネジ１を正回転し、ナット２を右方向に早送りで送
る。ナット２が停止した点では、ボールネジ１の右側と
ナット２の間には遊びＣがある。
述べる。第５図は同一方向に切削送り及び早送りで送る
場合の例を示す図である。まず、ボールネジ１を正回転
して、右方向にナット２を切削送りで送る。このときボ
ールネジ１の右側とナット２の間の遊びはない。次にボ
ールネジ１を正回転し、ナット２を右方向に早送りで送
る。ナット２が停止した点では、ボールネジ１の右側と
ナット２の間には遊びＣがある。
従って、切削送りから早送りになったときは、早送り
のブロックで遊びＣに相当する補正量を与える必要があ
る。遊びＣは直接測定できないので、切削送りのバック
ラッシ量Ａと早送りのバックラッシ量Ｂから、 Ｃ＝（Ａ−Ｂ）/2 を計算して与えることになる。
のブロックで遊びＣに相当する補正量を与える必要があ
る。遊びＣは直接測定できないので、切削送りのバック
ラッシ量Ａと早送りのバックラッシ量Ｂから、 Ｃ＝（Ａ−Ｂ）/2 を計算して与えることになる。
逆に早送りから、切削送りに送り速度が変わったとき
は、遊びＣに相当する量を引く必要がある。すなわち、 Ｃ＝（Ｂ−Ａ）/2 を与えればよい。
は、遊びＣに相当する量を引く必要がある。すなわち、 Ｃ＝（Ｂ−Ａ）/2 を与えればよい。
次に切削送りで正方向に送り、早送りで逆方向に送る
場合のバックラッシ補正量について述べる。第６図は右
方向に切削送りで、逆方向に早送りで送ったときのバッ
クラッシ量を説明する図である。ボールネジ１を回転さ
せ、切削送りでナット２を右方向に送って、停止させ
る。ここで、ボールネジ１の右側とナット２の間に遊び
はない。次に早送りでナット２を逆方向に送り、停止さ
せる。ここで、ボールネジ１の左側とナット２間には遊
びＣがある。従って、このときのバックラッシ量は切削
送りで左方向に送った場合のバックラッシがＡであるの
で、 Ａ＋Ｃ＝Ａ＋（Ａ−Ｂ）/2＝（Ａ＋Ｂ）/2 となる。従って、このバックラッシ量に相当する補正量
を与えればよい。
場合のバックラッシ補正量について述べる。第６図は右
方向に切削送りで、逆方向に早送りで送ったときのバッ
クラッシ量を説明する図である。ボールネジ１を回転さ
せ、切削送りでナット２を右方向に送って、停止させ
る。ここで、ボールネジ１の右側とナット２の間に遊び
はない。次に早送りでナット２を逆方向に送り、停止さ
せる。ここで、ボールネジ１の左側とナット２間には遊
びＣがある。従って、このときのバックラッシ量は切削
送りで左方向に送った場合のバックラッシがＡであるの
で、 Ａ＋Ｃ＝Ａ＋（Ａ−Ｂ）/2＝（Ａ＋Ｂ）/2 となる。従って、このバックラッシ量に相当する補正量
を与えればよい。
逆に早送りで一方向に送り、切削送りで逆方向に送っ
た場合は第６図の上下の関係を逆に考えればよいので、
バックラッシ量は、 （Ａ＋Ｂ）/2 でよい。
た場合は第６図の上下の関係を逆に考えればよいので、
バックラッシ量は、 （Ａ＋Ｂ）/2 でよい。
上記に述べた送り速度の変化と方向の変化とバックラ
ッシ量の関係を整理する。第７図は送り速度の変化及び
送り方向の変化とこれに対応するバックラッシ量を示す
補正パルステーブルの図である。ここで、切削送りはＦ
で、早送りはＲで表す。「Ｆ→Ｒ」は最初切削送りで、
次に早送りになることを意味する。
ッシ量の関係を整理する。第７図は送り速度の変化及び
送り方向の変化とこれに対応するバックラッシ量を示す
補正パルステーブルの図である。ここで、切削送りはＦ
で、早送りはＲで表す。「Ｆ→Ｒ」は最初切削送りで、
次に早送りになることを意味する。
また「＋」、「−」は送り方向を示し、「＋→−」は
送り方向が正方向から、負方向に変化することを意味す
る。また「＋→＋」は送り方向が変化しないことを意味
する。
送り方向が正方向から、負方向に変化することを意味す
る。また「＋→＋」は送り方向が変化しないことを意味
する。
第７図では、横に送り速度の変化を、縦に方向変化を
示している。従って、補正パルステーブル３は送り速度
の変化と、送り方向の変化に対するバックラッシ量を示
している。例えば第１行、第３列目のデータ「（Ａ−
Ｂ）/2」は送り方向が変化せず、早送りによる位置決め
から、切削送りによる送りに変化したときのバックラッ
シ量を示している。同様に、第３行、第３列目のデータ
「（Ａ＋Ｂ）/2」は送り方向が変化し、早送りによる位
置決めから、切削送りによる送りに変化したときのバッ
クラッシ量を示している。
示している。従って、補正パルステーブル３は送り速度
の変化と、送り方向の変化に対するバックラッシ量を示
している。例えば第１行、第３列目のデータ「（Ａ−
Ｂ）/2」は送り方向が変化せず、早送りによる位置決め
から、切削送りによる送りに変化したときのバックラッ
シ量を示している。同様に、第３行、第３列目のデータ
「（Ａ＋Ｂ）/2」は送り方向が変化し、早送りによる位
置決めから、切削送りによる送りに変化したときのバッ
クラッシ量を示している。
従って、このような送り方向の変化と送り速度の変化
を検出し、補正パルステーブル３からこれに合致する補
正パルスを選択し、そのブロックの分配パルスに加えて
やれば、正確な位置決めができる。
を検出し、補正パルステーブル３からこれに合致する補
正パルスを選択し、そのブロックの分配パルスに加えて
やれば、正確な位置決めができる。
本発明をマシニングセンサーに適用した一例として、
以下のような結果を得た。
以下のような結果を得た。
切削送り時のバックラッシ量10〜20μｍ 早送り時のバックラッシ量 5〜10μｍ このような、マシニングセンターでの従来の単一のバッ
クラッシ補正量での補正では、位置決め精度10μｍ及び
加工精度10μｍ程度であった。しかし、本発明を適用す
ることにより、位置決め精度２〜３μｍ、加工精度２〜
３μｍ程度を得ることができた。
クラッシ補正量での補正では、位置決め精度10μｍ及び
加工精度10μｍ程度であった。しかし、本発明を適用す
ることにより、位置決め精度２〜３μｍ、加工精度２〜
３μｍ程度を得ることができた。
上記の説明では、送り速度の変化は早送りと切削送り
について述べたが、さらに、直線加減速制御と指数関数
加減速制御のような加減速制御の形式によって、バック
ラッシの補正量を変化させることもできる。
について述べたが、さらに、直線加減速制御と指数関数
加減速制御のような加減速制御の形式によって、バック
ラッシの補正量を変化させることもできる。
第１図は本発明を実施するためのブロック図である。
前処理手段５は加工プログラムの指令４を解読し、パル
ス分配可能な微小ブロックデータΔｘ、Δｙと送り速度
ＦあるいはＲを出力する。ここで、Ｆは切削送りを、Ｒ
は早送りを意味する。
前処理手段５は加工プログラムの指令４を解読し、パル
ス分配可能な微小ブロックデータΔｘ、Δｙと送り速度
ＦあるいはＲを出力する。ここで、Ｆは切削送りを、Ｒ
は早送りを意味する。
パルス補間器６はこの微小ブロックデータΔｘ、Δｙ
と送り速度Ｆを受け、パルス分配を実行し、分配パルス
PX、PYを演算器７及び補正検出手段８に出力する。補正
検出手段８は前処理手段５からの送り速度ＦあるいはＲ
と、パルス補間器６からの分配パルスPX、PYから、送り
速度及び送り方向の変化を検出し、補正パルステーブル
３から必要なバックラッシ補正量を選択し、補正パルス
発生手段９に出力を与える。補正パルス発生手段９はこ
のバックラッシ量を補正パルスBPX、BPYとして、演算器
７に与える。演算器７はパルス補間器６からの分配パル
スPX、PYにバックラッシ補正パルスBPX、BPYを加えて、
これを出力パルスとして、位置制御回路に与える。
と送り速度Ｆを受け、パルス分配を実行し、分配パルス
PX、PYを演算器７及び補正検出手段８に出力する。補正
検出手段８は前処理手段５からの送り速度ＦあるいはＲ
と、パルス補間器６からの分配パルスPX、PYから、送り
速度及び送り方向の変化を検出し、補正パルステーブル
３から必要なバックラッシ補正量を選択し、補正パルス
発生手段９に出力を与える。補正パルス発生手段９はこ
のバックラッシ量を補正パルスBPX、BPYとして、演算器
７に与える。演算器７はパルス補間器６からの分配パル
スPX、PYにバックラッシ補正パルスBPX、BPYを加えて、
これを出力パルスとして、位置制御回路に与える。
上記の例では分配パルスPX、PYにバックラッシ補正パ
ルスBPX、BPYを加えるようにしたが、バックラッシ補正
パルスBPX、BPYをパルスコーダからの位置帰還パルスか
ら差し引くことによって補正を行うように構成すること
もできる。
ルスBPX、BPYを加えるようにしたが、バックラッシ補正
パルスBPX、BPYをパルスコーダからの位置帰還パルスか
ら差し引くことによって補正を行うように構成すること
もできる。
第８図は本発明を実施するための数値制御装置（CN
C）のハードウェアのブロック図である。プロセッサ11
はROM12に格納されたシステムプログラムに従って、数
値制御装置全体を制御する。ROM12にはEPROMあるいはEE
PROMが使用される。RAM13はDRAMが使用され、各種のデ
ータが格納される。不揮発性メモリ14はバックラッシの
補正パルステーブル３、加工プログラム14a、パラメー
タ等が記憶され、バッテリバックアップされたCMOS等が
使用されるので、数値制御装置の電源切断後もその内容
が保持される。
C）のハードウェアのブロック図である。プロセッサ11
はROM12に格納されたシステムプログラムに従って、数
値制御装置全体を制御する。ROM12にはEPROMあるいはEE
PROMが使用される。RAM13はDRAMが使用され、各種のデ
ータが格納される。不揮発性メモリ14はバックラッシの
補正パルステーブル３、加工プログラム14a、パラメー
タ等が記憶され、バッテリバックアップされたCMOS等が
使用されるので、数値制御装置の電源切断後もその内容
が保持される。
PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ）15は
Ｍ機能、Ｔ機能等の指令を受けて、シーケンスプログラ
ム15aによって工作機械を制御する信号に変換して出力
する。また、機械側からのリミットスイッチの信号ある
いは、機械操作盤からのスイッチ信号を受けて、シーケ
ンス・プログラムで処理し、必要な信号はバス25を経由
してRAM13に格納され、プロセッサ11によって、読み取
られる。
Ｍ機能、Ｔ機能等の指令を受けて、シーケンスプログラ
ム15aによって工作機械を制御する信号に変換して出力
する。また、機械側からのリミットスイッチの信号ある
いは、機械操作盤からのスイッチ信号を受けて、シーケ
ンス・プログラムで処理し、必要な信号はバス25を経由
してRAM13に格納され、プロセッサ11によって、読み取
られる。
グラフィック制御回路16は各軸の現在位置、移動量等
のデータを表示信号に変換し、表示装置16aに送り、表
示装置はこれを表示する。表示装置16aはCRT、液晶表示
装置等が使用される。キーボード17は各種のデータを入
力するのに使用される。
のデータを表示信号に変換し、表示装置16aに送り、表
示装置はこれを表示する。表示装置16aはCRT、液晶表示
装置等が使用される。キーボード17は各種のデータを入
力するのに使用される。
位置制御回路18はプロセッサから位置指令を受けて、
サーボモータを制御するための速度指令信号をサーボア
ンプ19に出力する。サーボアンプ19はこの速度指令信号
を増幅し、サーボモータ20を駆動する。
サーボモータを制御するための速度指令信号をサーボア
ンプ19に出力する。サーボアンプ19はこの速度指令信号
を増幅し、サーボモータ20を駆動する。
サーボモータ20にはボールネジ１が結合されており、
ナット２に固定されている機械テーブル30を移動させ
る。
ナット２に固定されている機械テーブル30を移動させ
る。
サーボモータ20には位置帰還信号を出力するパルスコ
ーダ21が結合されている。パルスコーダ21は位置帰還パ
ルスを位置制御回路18にフィードバックする。この他に
リニアスケール等の位置検出器を使用する場合もある。
位置制御回路18では、パルスコーダ21の位置信号から速
度信号も生成する。これらの要素は軸数分だけ必要であ
るが、各要素の構成は同じであるので、ここでは１軸分
のみ記載してある。入出力回路23は機械側との入出力信
号の授受を行う。すなわち機械側のリミットスイッチ信
号、機械操作盤のスイッチ信号を受け、これをPMC15が
読み取る。また、PMC15からの機械側の空圧アクチュエ
イタ等を制御する制御信号受けて、機械側に出力する。
手動パルス発生器24は回転角度に応じて、各軸を精密に
移動させるパルス列を出力し、機械操作盤に実装され
る。
ーダ21が結合されている。パルスコーダ21は位置帰還パ
ルスを位置制御回路18にフィードバックする。この他に
リニアスケール等の位置検出器を使用する場合もある。
位置制御回路18では、パルスコーダ21の位置信号から速
度信号も生成する。これらの要素は軸数分だけ必要であ
るが、各要素の構成は同じであるので、ここでは１軸分
のみ記載してある。入出力回路23は機械側との入出力信
号の授受を行う。すなわち機械側のリミットスイッチ信
号、機械操作盤のスイッチ信号を受け、これをPMC15が
読み取る。また、PMC15からの機械側の空圧アクチュエ
イタ等を制御する制御信号受けて、機械側に出力する。
手動パルス発生器24は回転角度に応じて、各軸を精密に
移動させるパルス列を出力し、機械操作盤に実装され
る。
図ではスピンドルを制御するためのスピンドル制御回
路、スピンドルアンプ、スピンドルモータ等は省略して
ある。
路、スピンドルアンプ、スピンドルモータ等は省略して
ある。
また、ここではプロセッサは１個であるが、システム
に応じて複数のプロセッサを使用したマルチ・プロセッ
サシステムにすることもできる。
に応じて複数のプロセッサを使用したマルチ・プロセッ
サシステムにすることもできる。
以上説明したように本発明では、指令速度の速度領域
の変化及び移動方向の変化の有無に応じて、バックラッ
シ補正量をそれぞれ異なる補正量を用いてバックラッシ
補正を行うようにしたので、精密にバックラッシ補正が
でき、加工精度が向上する。
の変化及び移動方向の変化の有無に応じて、バックラッ
シ補正量をそれぞれ異なる補正量を用いてバックラッシ
補正を行うようにしたので、精密にバックラッシ補正が
でき、加工精度が向上する。
第１図は本発明を実施するためのブロック図、 第２図は切削送りでのバックラッシを説明するための
図、 第３図は早送りの場合のバックラッシ量を説明する図、 第４図は早送りでのバックラッシ量を求めるための説明
図、 第５図は同一方向に切削送り及び早送りで送る場合の例
を示す図、 第６図は送り速度の変化、送り方向の変化とバックラッ
シ量の関係を示す図、 第７図は送り速度の変化及び送り方向の変化と、これら
に対応するバックラッシ量を示す補正パルステーブルの
図、 第８図は本発明を実施するための数値制御装置（CNC）
のハードウェアのブロック図である。 １……ボールネジ ２……ナット ３……補正パルステーブル ４……指令 ５……前処理手段 ６……パルス補間器 ７……演算器 ８……補正検出手段 ９……補正パルス発生手段 11……プロセッサ 12……ROM 13……RAM 14……不揮発性メモリ 14a……加工プログラム 15……PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ） 15a……シーケンスプログラム 16a……表示装置 17……キーボード 18……位置制御回路 19……サーボアンプ 20……サーボモータ 21……パルスコーダ 30……機械テーブル
図、 第３図は早送りの場合のバックラッシ量を説明する図、 第４図は早送りでのバックラッシ量を求めるための説明
図、 第５図は同一方向に切削送り及び早送りで送る場合の例
を示す図、 第６図は送り速度の変化、送り方向の変化とバックラッ
シ量の関係を示す図、 第７図は送り速度の変化及び送り方向の変化と、これら
に対応するバックラッシ量を示す補正パルステーブルの
図、 第８図は本発明を実施するための数値制御装置（CNC）
のハードウェアのブロック図である。 １……ボールネジ ２……ナット ３……補正パルステーブル ４……指令 ５……前処理手段 ６……パルス補間器 ７……演算器 ８……補正検出手段 ９……補正パルス発生手段 11……プロセッサ 12……ROM 13……RAM 14……不揮発性メモリ 14a……加工プログラム 15……PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ） 15a……シーケンスプログラム 16a……表示装置 17……キーボード 18……位置制御回路 19……サーボアンプ 20……サーボモータ 21……パルスコーダ 30……機械テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十畑 茂 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (72)発明者 中里 友美 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭57−201902（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−124002（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】機械のバックラッシを補正するバックラッ
シ補正方法であって、 送り速度及び移動量を含む指令を解読しパルス分配可能
なデータに処理する前処理手段と、 前記前処理手段からの前記データに基づいてパルス分配
するパルス分配手段と、 前回の指令に対する今回の指令の移動方向変化と送り速
度変化とに応じてバックラッシ補正の要、不要を判断す
るバックラッシ補正検出手段と、 を備え、 送り速度の領域を送り速度の大きさにより低速領域と高
速領域との少なくとも２つの領域に分けるとともに、 バックラッシ補正量として、 前記低速領域の送り速度に対応する予め測定した第１の
バックラッシ補正量と、 前記高速領域の送り速度に対応する予め測定した第２の
バックラッシ補正量と、 前記第１のバックラッシ補正量及び前記第２のバックラ
ッシ補正量から求められ、送り速度が高速領域の送り速
度から低速領域の送り速度に変化する場合に対応する第
３のバックラッシ補正量と、 前記第１のバックラッシ補正量及び前記第２のバックラ
ッシ補正量から求められ、送り速度が低速領域の送り速
度から高速領域の送り速度に変化する場合に対応する第
４のバックラッシ補正量とを用い、 前回の指令と今回の指令の送り速度が属する領域が共に
低速領域の場合においては、移動方向が変化する場合に
前記第１のバックラッシ補正量により補正を行い、 前回の指令と今回の指令の送り速度が属する領域が共に
高速領域の場合においては、移動方向が変化する場合に
前記第２のバックラッシ補正量により補正を行い、 前回の指令と今回の指令の送り速度が高速領域に属する
送り速度から低速領域に属する送り速度に変化しかつ移
動方向が変化しない場合においては、前記第３のバック
ラッシ補正量により補正を行い、 前回の指令と今回の指令の送り速度が低速領域に属する
送り速度から高速領域に属する送り速度に変化しかつ移
動方向が変化しない場合においては、前記第４のバック
ラッシ補正量により補正を行う、 ことを特徴とするバックラッシ補正方法。 - 【請求項２】前記第１のバックラッシ補正量をＡ、前記
第２のバックラッシ補正量をＢとし、前記第３のバック
ラッシ補正量を（Ａ−Ｂ）/2とし、前記第４のバックラ
ッシ補正量を（Ｂ−Ａ）/2とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のバックラッシ補正方法。 - 【請求項３】前記低速領域に属する送り速度は切削送り
速度を含み、前記高速領域に属する送り速度は早送り速
度を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載のバックラッシ補正方法。 - 【請求項４】第５のバックラッシ補正量を用い、前回の
指令と今回の指令の送り速度が属する領域が異なる場合
であって移動方向が変化する場合に、第５のバックラッ
シ補正量により補正を行う特許請求の範囲第１項記載の
バックラッシ補正方法。 - 【請求項５】前記第５のバックラッシ補正量は、前記第
１のバックラッシ補正量をA,前記第２のバックラッシ補
正量をＢとするとき、（Ａ＋Ｂ）/2とすることを特徴と
する特許請求の範囲第４項記載のバックラッシ補正方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19450189A JP3201758B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | バックラッシ補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19450189A JP3201758B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | バックラッシ補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358102A JPH0358102A (ja) | 1991-03-13 |
| JP3201758B2 true JP3201758B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=16325568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19450189A Expired - Fee Related JP3201758B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | バックラッシ補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201758B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022024654A1 (ja) | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 京セラ株式会社 | パッケージ、マイク装置、および電子機器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5249452B1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-31 | ファナック株式会社 | 補正データを考慮した軌跡表示装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201902A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical controller |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP19450189A patent/JP3201758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022024654A1 (ja) | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 京セラ株式会社 | パッケージ、マイク装置、および電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358102A (ja) | 1991-03-13 |
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