JP3994378B2 - Numerical control device and pitch error correction method thereof - Google Patents

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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。
【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、駆動対象を駆動する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2〜5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、NC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、測定点および測定点の間のある点の位置pにおけるピッチエラー補正量Pは、測定点および測定点における位置とピッチエラー補正量設定値をそれぞれ 、p とすると、次式で表される。
【0005】
=P+(P−P)*(p−p)/(p−p
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。
【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。図6では、マスター軸のリニアガイドに対してスレーブ軸のリニアガイドの左側がマスター軸方向に傾いて取り付けられているため、図6の左側ではマスター軸とスレーブ軸の間隔が狭くなっている。この場合、駆動対象が図6の左側に移動するに従い、マスター軸とスレーブ軸の間隔が狭くなることから、図6の左側の位置では駆動対象はマスター軸に対してわずかに傾いた姿勢がリニアガイドに対して余分な力がかからない状態となる。この時の駆動対象の傾きによるマスター軸とスレーブ軸の停止位置の差は、駆動対象が傾いていない図6の右端の位置でのマスター軸とスレーブ軸の位置の差を0とすると、駆動対象が図6の左側に移動するに従い大きくなる。つまり、図6の左側の位置では、NC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りΔdの値は駆 動対象が図6の左側に移動するほど大きくなる。このようなΔdの位置のずれは、マスター軸、スレーブ軸の位置を検出するためのモータに取り付けられたエンコーダにおいて検出されることになる。モータ非通電状態では、前述の様にマスター軸位置とスレーブ軸位置がそれぞれ−Δd、+Δdだけずれた状態で停止しているが、モータ通電状態では、サーボドライブにおいて前述のエンコーダを利用したモータの位置制御が働き、NC装置からの指令位置にはΔdが加味されていないため、サーボドライブではこのΔdが0となるようにそれぞれのモータ位置を制御するため、それぞれのモータ位置を補正するためのトルク(以下補正トルクが発生する。この補正トルクは、歪みΔd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(n)の差が生じることとなる。ここで2Δd(n)を求める場合は、前述の図5により紹介した方法によってマスター軸、スレーブ軸の第1のピッチエラー補正値をそれぞれの軸に設定して各補正位置に移動し、両軸共に非通電としてそのときのマスター軸のエンコーダの検出位置とスレーブ軸のエンコーダの検出位置の差から2Δd(n)の値を求めることができる。
【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。
【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。
【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。
【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、Y1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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0020】
ここで、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、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
Δd:モータ非通電時のマスター軸とスレーブ軸の停止位置の差の1/2の値
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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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
【図2】本発明によるタンデム制御軸の位置誤差の補正例
【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
【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
【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
【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
【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
【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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for correcting a pitch error in a numerical control device having a control shaft driven by two motor drives, and a pitch error correcting method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a tandem control shaft in which a control shaft is driven by two motors in a conventional numerical control device for NC machine tools (hereinafter referred to as an NC device). Conventionally, as shown in FIG. 3, there are a servo drive and a motor for a master axis and a slave axis for one machine control axis that drives a driven object , respectively, and for each command position commanded from the NC unit, Independent position control is performed using servo drives, motors and encoders. The motors of the master shaft and the slave shaft are coupled to a ball screw, and the rotational motion of the motor is converted into a translational motion by the ball screw, and the drive target is driven. Further, the driving object moves while being supported by a guide rail called a linear guide.
[0003]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of processing for pitch error correction of a conventional tandem control axis. Here, the pitch error is a machine position error due to the lead error of the ball screw used for the feed shaft, and the pitch error correction is a correction amount to the position command output from the NC device. This is a method of correcting by adding. Reference numeral 1 in FIG. 4 is an input device of an NC apparatus capable of setting a pitch error correction amount, and is used in common for the master axis and the slave axis. In the figure, 2 is an internal memory for storing the set pitch error correction amount, 3 in the figure is a calculation unit for calculating the pitch error correction amount at the current position from the set pitch error correction amount, and 4 in the figure is A superimposing unit that superimposes the pitch error correction amount output from the pitch error correction amount calculating unit 3 on the command position. Reference numeral 5 in the figure denotes a position control unit that controls the position of the motor based on the command position. These 2 to 5 exist in each of the master axis and the slave axis as shown in FIG.
[0004]
When the pitch error correction amount is set by the input device 1 of the NC device, the operator positions the machine at a plurality of measurement points (for example, measurement points 0 to 6) as shown in FIG. Measure the distance between the reflector and the mirror mounted on the instrument, and determine the difference (generally a length of several μm) between the command position of the NC unit and the measurement position of the laser measuring instrument. The correction amount. These values are set to the same values for the master axis and the slave axis by key input or the like in the pitch error correction amount input device 1 . Then, the set correction amount for each measurement point is stored in the pitch error correction amount setting memory 2 . The pitch error correction amount calculation unit 3 calculates the pitch error correction amount at each command position for each interpolation period from the pitch error correction amount at the measurement point near the current position stored in the pitch error correction amount setting memory 2 . As a calculation method thereof, there is a method of obtaining a pitch error correction value that is linearly approximated based on a pitch error correction amount at a pitch error measurement point before and after the command position of the NC device at that time. For example, the pitch error correction amount P x at position p x of a point between the measuring points 1 and measurement point 2, the position and pitch error correction amount set value at the measurement point 1 and measurement point 2, respectively p 1, p 2 , P 1 and P 2 , they are represented by the following formulas.
[0005]
P x = P 1 + (P 2 -P 1) * (p x -p 1) / (p 2 -p 1)
Further, the pitch error correction amount superimposing unit 4 adds the pitch error correction amount at each command position for each interpolation cycle calculated by the pitch error correction amount calculation unit 3 to the command position for each interpolation cycle output from the command creation unit. Then, the command position after the pitch error correction is created and output to the position controller 5 . The position control unit 5 operates the servo motor while controlling the position of the servo motor at the command position for each given interpolation cycle.
[0006]
In the case of a tandem control shaft, pitch error correction may be performed for the following purposes in addition to the above-described pitch error correction for correcting the lead error of the ball screw.
[0007]
For example, as shown in FIG. 6, when there is distortion in the mounting of the linear guide and there is an error in the parallelism of the linear guide, the driving body is in a non-energized state at a position where the interval between the linear guides is narrow. Compared with the state of the position of an appropriate space | interval, it will be in the distorted state. In FIG. 6, the left side of the linear guide of the slave axis is attached to the master axis linear guide so as to be inclined in the master axis direction, so that the distance between the master axis and the slave axis is narrow on the left side of FIG. 6. In this case, since the distance between the master axis and the slave axis becomes narrower as the drive target moves to the left side of FIG. 6, the drive target is slightly inclined with respect to the master axis at the position on the left side of FIG. It will be in the state where extra force is not applied to the guide. The difference between the stop position of the master axis and the slave axis due to the tilt of the drive target at this time is determined by assuming that the difference between the position of the master axis and the slave axis at the right end position in FIG. Increases as it moves to the left in FIG. That is, at the position on the left side of FIG. 6, the output data positions of the motor encoders of the master axis and the slave axis are shifted by −Δd and + Δd, respectively, with respect to the center between the linear guides with respect to the command position of the NC device. the value of the state and Do Ri Δd is driving the dynamic object is large enough to move to the left in FIG. 6. Such a shift in the position of Δd is detected by an encoder attached to a motor for detecting the positions of the master axis and the slave axis. In the non-energized state of the motor, as described above, the master axis position and the slave axis position are stopped with a deviation of −Δd and + Δd, respectively. However, in the energized state of the motor, the servo drive uses a motor that uses the encoder described above. Since position control works and Δd is not added to the command position from the NC unit, the servo drive controls each motor position so that Δd becomes 0 . Torque (hereinafter corrected torque ) is generated. This correction torque increases as the distortion Δd increases, and in some cases, the torque during acceleration / deceleration is insufficient.
[0008]
In order to eliminate such correction torque, the value of Δd (n) at each pitch error correction amount measurement position n (n = 0, 1,. -Δd (n) is added to the previously measured pitch error correction amount, and for the slave axis, + Δd (n) having the opposite sign to the master axis is added to the pitch error amount in the same manner. A position command that matches the amount of distortion at the measurement position n can be output from the NC device. Further, at a position deviated from the measurement position, the pitch error correction amount at the position is obtained and corrected by interpolation processing from the pitch error correction amount at the measurement position in the vicinity thereof. When such pitch error correction is performed, the command position from the NC device has a difference of 2Δd (n) , which is the difference in pitch error correction amount, between the master axis and the slave axis as shown in FIG. It becomes. Here, when 2Δd (n) is obtained, the first pitch error correction value of the master axis and the slave axis is set to the respective axes by the method introduced with reference to FIG. 5 and moved to the respective correction positions. Both are deenergized, and a value of 2Δd (n) can be obtained from the difference between the detected position of the encoder of the master axis and the detected position of the encoder of the slave axis.
[0009]
Thus, by adjusting and setting the pitch error correction amount according to the distortion amount at each measurement position, it is possible to prevent the correction torque described above from working.
[0010]
Thus, in the prior art, by setting different values for the pitch error correction amount in the NC device for each of the master axis and slave axis of the tandem control axis, the ball screw lead error and the like are corrected, and further machine distortion is caused. The resulting torque was also corrected.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above-described pitch error correction is performed, if the axis moving perpendicular to the tandem control axis is configured on the tandem control axis, an error may occur in the position accuracy of the tandem control axis depending on the position of the orthogonal axis. May occur.
[0012]
FIG. 8 is a front view of a general machining center as an example, where the Y axis is a tandem control axis, the Y1 axis is the master axis, and the Y2 axis is the slave axis. In addition, an X axis is configured on the Y axis drive body, and a Z axis is mounted on the X axis, on which a main shaft to which a machining tool is attached is mounted.
[0013]
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the machine of FIG. 8 from above.
[0014]
In the machine shown in FIG. 8 and FIG. 9, when the pitch error is measured at the X-axis center position and the above-described pitch error correction is performed, when the main axis moves to a position away from the center on the X-axis, As shown in FIG. 9, the position in the Y-axis direction is shifted by Δe with respect to the center position due to the pitch error correction amount components set with different values for both axes of the tandem control axis.
[0015]
As described above, in the related art, when the axis that moves perpendicularly to the tandem control axis is configured on the tandem control axis, there is a problem that an error occurs in the position of the tandem control axis.
[0016]
The present invention is intended to solve such a conventional problem, and even when another axis different from the tandem control axis is configured, the pitch error of the tandem control axis caused by distortion of the tandem control axis. The pitch error amount of the tandem control axis is corrected by the position of another axis different from the tandem control axis, improving the position accuracy of the tandem control axis and using the appropriate torque for the tandem control axis. The purpose is to control.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the current position of another axis different from the tandem axis is considered with respect to the first pitch error correction amount of the tandem control axis set by the conventional method, A second pitch error correction amount is calculated from the position of the axis at that time and the first pitch error correction amount, and is superimposed on the first pitch error correction amount to correct the pitch error.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a processing example of pitch error correction of a tandem control axis in the NC device of the present invention. Here, reference numeral 1 in the figure denotes an input device of the NC device that can set the first pitch error correction amount, and is used in common for the master axis and the slave axis.
In the figure, 2 is an internal memory for storing the first set pitch error correction amount, and 3 in the figure is the first pitch error at each command position for each interpolation period from the set first pitch error correction amount. A calculation unit for calculating the pitch error correction amount, 7 in the figure is a superimposition unit that superimposes the pitch error correction amount on the command position, and 5 in the figure is a position control unit. Here, the first pitch error correction amount represents a conventional pitch error correction amount, and therefore the first pitch error correction amount input device 1 and the first pitch error correction amount setting memory in the figure. 2. The first pitch error correction amount calculation unit 3 and the position control unit 5 are equivalent to the prior art, and function independently on both axes (master axis and slave axis) of the tandem control axis. Reference numeral 7 in the figure is the same function as the conventional pitch error correction amount superimposing unit 4 , but differs from the conventional one in that a second pitch error correction amount described later is also superimposed.
[0019]
In this processing example of the present invention, from the current command position of the axis orthogonal to the tandem control axis and the first pitch error correction amount of each of the master axis and slave axis of the tandem control axis, based second joined by calculating unit 6 for obtaining a pitch error correction amount, the second pitch error correction amount determined by the calculation unit 6, to both axes of the tandem control axis, the pitch error correction amount in the figure 7 The superimposition unit adds the first pitch error correction amount to the command position for each interpolation cycle to the command position for each interpolation cycle output from the command position creation unit, and outputs the command position after pitch error correction. The
[0020]
Here, a calculation formula for obtaining the second pitch error correction amount of the tandem control shaft of the present invention is given by the following formula.
[0021]
P2 = ((P1M-P1S) / 2) * X / L (Formula 1)
here,
P2: Second pitch error correction amount P1M: First pitch error correction amount of the master axis (ball screw lead error -Δd)
P1S: First pitch error correction amount of the slave axis (ball screw lead error + Δd)
L: Distance between master axis and slave axis X: Position of the main axis on the X axis when the center of the master axis and slave axis is 0
[Delta] d: half the difference between the stop position of the master axis and the slave axis when the motor is not energized The second pitch error correction amount is obtained according to this calculation formula.
[0022]
The second pitch error correction amount obtained in this way is the same as the first pitch error correction amount in accordance with the first pitch error correction amount for each interpolation period and the position of the axis orthogonal to the tandem control axis. It is superimposed on the command position for each interpolation cycle. In this case, the second pitch error correction amount is set to the same value for both the master axis and the slave axis of the tandem control axis. In this way, as shown in FIG. 2, the position of the tandem control axis is set to + Δe by the second pitch error correction amount even when there is an error of −Δe as shown in FIG. Since it is corrected, it can be moved to the correct position.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the machine has a tandem control axis and another axis different from the tandem control axis is configured, the tandem control axis is caused by distortion of the tandem control axis. The pitch error amount of the tandem control axis can be corrected by the position of another axis different from the tandem control axis and the position accuracy of the tandem control axis can be improved. The tandem control axis can be controlled by torque.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of pitch error correction processing for a tandem control axis according to the present invention. FIG. 2 is an example of correction for a position error of a tandem control axis according to the present invention. 4 is a block diagram of pitch error correction of a conventional tandem control axis. FIG. 5 is a block diagram of pitch error measuring means. FIG. 6 is an example of distortion and position error of a linear guide of a tandem control axis. Example of correcting linear guide distortion of shaft [Fig. 8] Front view of machining center having tandem control axis as an example [Fig. 9] Example of error due to position of axis orthogonal to tandem control axis [Explanation of symbols]
1 (first) pitch error correction amount input device
2 (First) pitch error correction amount setting memory
3 (First) pitch error correction calculator
4 Conventional pitch error correction amount superposition unit
5 position controller
6 Second pitch error correction amount calculation unit of the present invention
7 Pitch error correction amount superimposing unit of the present invention

Claims (2)

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、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に直交するX軸を有し、X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X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、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
Δd:モータ非通電時のマスター軸とスレーブ軸の停止位置の差の1/2の値
First pitch error correction for correcting a pitch error of different values for command positions to two motors in a numerical control device having a tandem control shaft that drives one control axis of a machine with two motors And an X-axis orthogonal to the tandem control axis, and when the first pitch error correction of the tandem control axis causes an error due to the influence of the X-axis position, the X-axis position at that time is considered. And a second pitch error correction means for superimposing a second pitch error correction amount on the command positions for the two motors of the tandem control shaft, and the second pitch error correction amount is calculated by the following formula: Numeric controller to give.
P2 = ((P1M-P1S) / 2) * X / L
here,
P2: Second pitch error correction amount P1M: Master shaft first pitch error correction amount (ball screw lead error -Δd)
P1S: Slave axis first pitch error correction amount (ball screw lead error + Δd)
L: Distance between master axis and slave axis X: Position of X axis when the center of master axis and slave axis is 0
Δd: half the difference between the stop position of the master axis and slave axis when the motor is de-energized
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、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に直交するX軸を有し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X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下記計算式により与える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
Δd:モータ非通電時のマスター軸とスレーブ軸の停止位置の差の1/2の値
In a pitch error correction method for a numerical control apparatus having a tandem control shaft that drives one control axis of a machine with two motors, first pitch error corrections having different values with respect to command positions to the two motors was carried out, the has an X-axis orthogonal to the tandem control shaft, when producing the first error in the pitch error correction of the tandem control axis under the influence of the position of the X-axis, taking into account the position of the X-axis at that time A pitch error correction method for a numerical controller that gives a second pitch error correction amount to the command positions for the two motors of the tandem control shaft by the following calculation formula.
P2 = ((P1M-P1S) / 2) * X / L
here,
P2: Second pitch error correction amount P1M: Master shaft first pitch error correction amount (ball screw lead error -Δd)
P1S: Slave axis first pitch error correction amount (ball screw lead error + Δd)
L: Distance between master axis and slave axis X: Position of X axis when the center of master axis and slave axis is 0
Δd: half the difference between the stop position of the master axis and slave axis when the motor is de-energized
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