JP4290639B2 - 数値制御装置及び数値制御工作機械 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる実施の形態1のNC装置及びNC工作機械の概略構成を示すブロック図であり、図2は、NC工作機械の刃物台の駆動機構を模式的に示す図である。
ΔY=ΔY(CSS、Br) (1)
により求めることができる。ここで、CSSは、クランプ状態と非クランプ状態を区別するために、異なる値、例えばそれぞれ1、0とする。また、補正値603は、工具205のB軸回りの変位に伴ってY軸方向に生じる位置誤差dYを打ち消すように、位置誤差の符号を反転した値とする。CSSとBrの値に対する補正値ΔYの関係式ΔY(CSS、Br)は、例えば、関係式、テーブル、ニューラルネット、ルール等で表現して、補正部112中の図示しない記憶部に予め記憶させておく。
Yr’=Yr+ΔY (2)
ΔP=ΔP(CSS、Pr) (3)
Pr’=Pr+ΔP (4)
と置き換えることができる。
図5は、本発明のNC装置102の実施の形態2の補正部212の構成を示すものである。補正部212は、クランプ補正部501と非クランプ補正部501とを備えている。クランプ状態信号111に基づき、クランプ状態であればクランプ補正部501にて補正位置指令値113を計算し、逆に非クランプ状態であれば非クランプ補正部502にて補正位置指令値113を計算する。
ΔY=ΔYc(Br) (5)
ここで、クランプ軸(B軸)自身は、クランプ状態ではクランプ装置109により機械的に精度が決まるので、クランプ状態の軸について、いくらサーボ制御部114bに与える位置指令値110を補正しても精度に影響しないためB軸の補正は行わない。
ΔB=ΔBu(Br) (6)
ΔY=ΔYu(Br) (7)
ΔYc(Br)、ΔBu(Br)、ΔYu(Br)は、予め実験により位置誤差を測定した結果に基づいて補正部312に記憶させておく。
実施の形態2では、クランプ装置109を備えた1軸(B軸)と、他の1軸(Y軸)の2軸を備える場合を示したが、さらに他の軸を備える場合には、それらの軸の変位方向の位置誤差も補正することができる。
ΔZ=ΔZc(Br)+
R(−cos(Br)+cos(Br+ΔBc(Br))) (8)
ΔX=ΔXc(Br)+
R(−sin(Br)+sin(Br+ΔBc(Br))) (9)
のように補正値603を求める。ここで式(8)、(9)の右辺第1項はB軸回りの回転変位に伴ってB軸回転中心に発生するそれぞれZ軸、X軸方向の位置誤差を補正するための補正値603であり、予め実験により位置誤差を測定した結果に基づいて記憶しておく。一方、式(8)、(9)の右辺第2項は、B軸の角度誤差ΔBc(Br)により生じる、クランプ軸(B軸)の回転中心203から加工位置206までの相対的な位置誤差を補正するための項であり、ここでRは図2に示すようにクランプ軸(B軸)の回転中心203から加工位置206までの距離である。またこれ以外にY軸については実施例2と同様に式(5)に従って補正する。
ΔZ=ΔZu(Br) (10)
ΔX=ΔXu(Br) (11)
のように、B軸回りの変位に伴ってB軸回転中心203に発生するそれぞれZ軸、X軸方向の位置誤差を補正する。
102 NC装置
105 シーケンス制御部(クランプ判定部)
106 位置指令生成部
109 クランプ装置
110 位置指令値
111 クランプ状態信号
112,212,312 補正部
114b,114y サーボ制御部
116b,116y サーボモータ
119b,119y 検出器
120b,120y 位置検出値
202 B軸(クランプ軸)
204 加工ヘッド
205 工具
206 加工位置
501 クランプ補正部
502 非クランプ補正部
601 クランプ補正値計算部
602 非クランプ補正値計算部
603 補正値
Claims (6)
- 数値制御工作機械の工具の位置指令値を生成し出力する位置指令生成部と、前記位置指令値に基づいて数値制御工作機械の複数のサーボモータを制御する複数のサーボ制御部と、前記複数のサーボモータの回転位置を検出して位置検出値を前記複数のサーボ制御部にフィードバックする複数の検出器とを備え、前記複数のサーボモータにより駆動される機械的にクランプ可能なクランプ軸を含む複数の軸により工具の位置を制御する数値制御装置において、
前記クランプ軸がクランプ状態か非クランプ状態かを判定しクランプ状態信号を出力するクランプ判定部と、前記クランプ状態信号に応じて、前記クランプ軸による工具の移動に伴って生じる工具の位置誤差を打ち消すように、少なくとも前記クランプ軸以外の軸の位置指令値又は位置検出値を、予め記憶した補正値に基づいて補正する補正部とを備えたことを特徴とする数値制御装置。 - 前記補正部が、前記クランプ軸による工具の移動に伴って生じる、前記クランプ軸の移動方向とは異なる方向の工具の位置誤差を打ち消すように、前記クランプ軸以外の軸の位置指令値又は位置検出値を補正することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
- 前記補正部が、前記クランプ軸がクランプ状態のとき前記位置指令値又は位置検出値を補正するクランプ補正部と、前記クランプ軸が非クランプ状態のとき前記位置指令値又は位置検出値を補正する非クランプ補正部と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の数値制御装置。
- 前記非クランプ補正部が、前記クランプ軸による工具の移動に伴って生じる前記クランプ軸の移動方向の工具の位置誤差を打ち消すように、前記クランプ軸の位置指令値又は位置検出値を補正することを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。
- 前記クランプ補正部が、前記クランプ軸による工具の移動に伴って生じる前記クランプ軸の移動方向の工具の位置誤差を打ち消すように、前記クランプ軸以外の軸の位置指令値又は位置検出値を補正することを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。
- ワークを保持するワーク保持装置と、
前記ワークを加工する工具と、
該工具を保持する加工ヘッドと、
前記ワーク保持装置及び前記加工ヘッドを介して前記ワークと前記工具を相対的に各軸方向に移動させるクランプ軸を含む複数の軸と、
該複数の軸を駆動する複数のサーボモータと、
前記複数の軸のうちの前記クランプ軸をクランプするクランプ装置と、
請求項1〜5のいずれか一つに記載の数値制御装置と、
を備えたことを特徴とする数値制御工作機械。
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