JP4837115B2 - 5軸加工機を制御する数値制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直線軸3軸と回転軸2軸とを有する5軸加工機を制御する数値制御装置に関する。特に、直線軸位置に依存した直線軸依存並進誤差または直線軸依存回転誤差、回転軸位置に依存した回転軸依存並進誤差または回転軸依存回転誤差などの誤差に対応した補正量を設定することによって、工具先端点位置を誤差のない位置に移動するとともに工具姿勢(方向)も誤差のない姿勢(方向)に補正する移動を行い、高精度な加工を行うように制御する数値制御装置に関する。
特許文献1には、直線軸座標系と回転軸座標系をそれぞれ格子状領域に分割し、格子点において格子点補正ベクトルを格納し、直線軸位置と回転軸位置から軸依存並進補正量と軸依存回転補正量を格子点補正ベクトルに基づいて算出し直線軸位置を補正する技術が開示されている。
特開2009−151756号公報
特許文献1に開示された技術では、直線軸位置に対する補正が行われるのみである。つまり、工具先端点位置は誤差のない位置に移動するが、工具姿勢(方向)は誤差をもったままである。
工具先端点で加工する場合はこのような従来技術の補正でも問題ないが、工具側面で加工する場合や穴明け加工のように工具方向に向かって加工する場合は工具姿勢(方向)が重要であり、工具先端点位置を誤差のない位置に補正するだけでは不十分である。つまり、5軸加工機における工具側面での加工や穴明け加工において機械系に起因する誤差がある場合、従来技術では高精度な加工を行うことはできない。
直線軸3軸と回転軸2軸によって加工物を加工する5軸加工機に発生する主な誤差は、並進誤差として、(1)直線軸位置に依存した直線軸依存並進誤差、(2)回転軸位置に依存した回転軸依存並進誤差、及び、回転誤差として、(3)直線軸位置に依存した直線軸依存回転誤差、(4)回転軸位置に依存した回転軸依存回転誤差、の4つからなる。
そこで、本発明は、上記4つの誤差に対応した補正量を設定することによって、それらの補正量から並進補正量を求め指令直線軸位置に加算するとともに回転補正量を求め指令回転軸位置に加算する。このことにより、本発明は、工具先端点位置を誤差のない位置に移動するとともに工具姿勢(方向)も誤差のない方向に補正する移動を行い、高精度な加工を実現する5軸加工機を制御する数値制御装置を提供することを目的とする。つまり、5軸加工機における工具側面での加工や穴明け加工においても指令通りの工具姿勢(方向)での加工を行うことのできる数値制御装置を提供することを目的とする。
本願の請求項1に係る発明は、テーブルに取付けられた加工物に対して直線軸3軸と回転軸2軸によって加工する5軸加工機を制御する数値制御装置において、指令軸位置に基づいて軸依存並進補正量および軸依存回転補正量を求める軸依存補正量計算手段と、前記軸依存並進補正量によって並進補正量を求める並進補正量計算手段と、前記軸依存回転補正量によって回転補正量を求める回転補正量計算手段と、前記並進補正量を指令直線軸位置に加算し、前記回転補正量を指令回転軸位置に加算する補正量加算手段と、前記直線軸3軸と前記回転軸2軸を前記補正量加算手段によって求められた位置へ駆動する手段を有する数値制御装置である。
請求項2に係る発明は、前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として指令回転軸位置に基づいて回転軸依存並進補正量および回転軸依存回転補正量を求め、前記並進補正量計算手段は、前記回転軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、前記回転補正量計算手段は、前記回転軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置である。
請求項3に係る発明は、前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として指令直線軸位置に基づいて直線軸依存並進補正量および直線軸依存回転補正量を求め、前記並進補正量計算手段は、前記直線軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、前記回転補正量計算手段は、前記直線軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置である。
請求項4に係る発明は、前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として、指令直線軸位置に基づいて直線軸依存並進補正量および直線軸依存回転補正量、および指令回転軸位置に基づいて回転軸依存並進補正量および回転軸依存回転補正量を求め、前記並進補正量計算手段は、前記直線軸依存並進補正量および前記回転軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、前記回転補正量計算手段は、前記直線軸依存回転補正量および前記回転軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置である。
請求項5に係る発明は、テーブルに取付けられた加工物に対して直線軸3軸とヘッド回転用回転軸2軸によって加工する5軸加工機を制御する数値制御装置において、前記回転補正量は工具長補正ベクトルに対して回転誤差を持った回転誤差工具長補正ベクトルを回転補正する回転軸補正量として求める請求項1〜請求項4のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項6に係る発明は、前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸による3次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、直線軸3軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項7に係る発明は、前記回転軸依存補正量計算手段は、前記回転軸2軸による2次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、回転軸2軸の位置における回転軸依存回転補正量と回転軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項8に係る発明は、前記回転軸依存補正量計算手段は、前記回転軸2軸のうち一方の回転軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、他方の回転軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し回転軸2軸のそれぞれの位置における回転軸依存回転補正量および回転軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項9に係る発明は、前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸のうち直線軸2軸による2次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、前記直線軸2軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算するとともに、前記直線軸3軸のうち他の直線軸1軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、前記直線軸1軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項10に係る発明は、前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸のそれぞれに対して1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、前記直線軸3軸のそれぞれの位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項11に係る発明は、前記指令直線軸位置および前記指令回転軸位置はプログラム指令に基づいて補間された直線軸3軸および回転軸2軸への位置である請求項1〜請求項10のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
請求項12に係る発明は、前記指令直線軸位置および前記指令回転軸位置はプログラム指令された直線軸3軸および回転軸2軸への位置である請求項1〜請求項10のいずれか一つに記載の数値制御装置である。
本発明は、それぞれの誤差に対応した補正量を設定することによって、それらの補正量から並進補正量を求め指令直線軸位置に加算するとともに回転軸の補正量として回転補正量も求め指令回転軸位置に加算する。このことにより、工具先端点位置を誤差のない位置に移動するとともに工具姿勢も誤差のない方向に補正する移動を行い、高精度な加工を行うことが可能である。
5軸加工機の工具ヘッド回転型機械の一実施例である。 本発明の、回転誤差と並進誤差、およびそれらの誤差の補正について説明する図である。 Mrによる回転誤差がないと考えた場合はB軸の回転中心はC=0の時のB軸の回転中心であるY軸方向をCだけ回転した方向(Nb0)であり、C軸の回転中心はZ軸方向であるNc0であることを説明する図である。 格子状領域に分割された3次元座標系を示す図である。 補正量ベクトルを算出するべき指令直線軸Pl(X,Y,Z)を含む格子状領域を示す図である。 格子状領域に分割された2次元座標系を示す図である。 補正ベクトルを算出するべき指令回転軸位置Pr(B,C)を含む格子状領域を示す図である。 所定間隔に分割されたB軸の1次元座標系を示す図である。 補正ベクトルを算出すべき指令B軸位置Bを含む分割領域を示す図である。 C軸依存補正テーブルからC軸座標系を示す図である。 本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第1の実施形態の要部ブロック図である。 本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第2の実施形態の要部ブロック図である。 本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第3の実施形態の要部ブロック図である。 本発明の第1の実施形態で実行される補正のアルゴリズムを示すフローチャートである。
以下、本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の実施形態について図面とともに説明する。5軸加工機には大きく分けて「工具ヘッド回転型」、「テーブル回転型」、「混合型(工具ヘッド、テーブル、両方とも回転)」の3つがある。
ただし、「テーブル回転型」、「混合型」の5軸加工機においては、加工物に対する相対的工具姿勢(方向)に誤差がある場合その誤差を補正するように回転軸を制御できるとは限らないため、本技術は特に「工具ヘッド回転型」の5軸加工機を想定している。
図1は本発明の数値制御装置が制御する5軸加工機の一例である。図1に示される例は工具ヘッド11が回転する工具ヘッド回転型である。
次に、図2を用いて、工具ヘッド回転型5軸加工機における回転誤差と並進誤差、およびそれらの誤差の補正について説明する。工具ヘッド座標系を工具ヘッドの回転中心を原点とする(Xt、Yt、Zt)座標で表すと直線軸依存並進誤差および直線軸依存回転誤差によって工具ヘッド座標系が(Xt’、Yt’、Zt’)座標となり、さらに回転軸依存並進誤差および回転軸依存回転誤差によって工具ヘッド座標系が(Xt’’、Yt’’、Zt’’)座標となることを示している。−ΔIn、−ΔJn、−ΔKn(n=L、R)は、それらの座標系間のX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの回転誤差を示している。
−ΔXn、−ΔYn、−ΔZn(n=L、R)は、それらの座標系間のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の並進誤差を示している。これらの誤差はわずかの量であるが、図2では理解し易いように誇張して描いている。
指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に基づく直線軸依存並進補正量を(ΔXL、ΔYL、ΔZL)、直線軸依存回転補正量を(ΔIL、ΔJL、ΔKL)、指令回転軸位置Pr(B,C)に基づく回転軸依存並進補正量を(ΔXR、ΔYR、ΔZR)、回転軸依存回転補正量を(ΔIR、ΔJR、ΔKR)とする。これらが軸依存並進補正量および軸依存回転補正量である。回転工具ヘッドに対して、誤差と補正量の関係は正負の関係であるため、図および明細書中では誤差をこれらの補正量に「負号」を付けて表している。
工具長補正ベクトルT(Tx、Ty、Tz)T を反転したベクトル−T(−Tx、−Ty、−Tz)T に対して数1式のように各誤差による変換行列を積算することによって実工具長補正ベクトルT’(Tx’、Ty’、Tz’)T を反転したベクトル−T’(−Tx’、−Ty’、−Tz’)T を求めることができる。ここで「T」は転置を表す。ただし自明である場合は特に「T」をつけて表記しない。
ここで、数1式の行列は並進および回転の変換行列であり、(ΔIL、ΔJL、ΔKL)、(ΔIR、ΔJR、ΔKR)は、ラジアン単位である。また、数1式の行列の各要素は回転誤差(−ΔIL、−ΔJL、−ΔKL)、(−ΔIR、−ΔJR、−ΔKR)の値が十分に小さいことを前提にし、SIN(−ΔIn)=−ΔIn、SIN(−ΔJn)=−ΔJn、SIN(−ΔKn)=−ΔKn、COS(−ΔIn)=1、COS(−ΔIn)=1、COS(−ΔJn)=1、COS(−ΔKn)=1 (n=L、R)とし、各三角関数のベキ級数展開における誤差の2乗以上の項は無視した近似式としている。なお、勿論、近似せずに三角関数による変換行列としてもよい。
Figure 0004837115
また、変換行列の積算の結果、誤差の2乗項を無視することにより、数1式の替わりに数2式とすることもできる。
Figure 0004837115
また指令回転軸位置Prに基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)および回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)が、指令直線軸位置Plに基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)および直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)よりも重要であり、指令直線軸位置Plに基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)および直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)は無視できる場合もある。その場合は、数1式の替わりに、次のように数1式の右辺2個の変換行列のうち(ΔXL、ΔYL、ΔZL)および(ΔIL、ΔJL、ΔKL)を要素とする行列は削除する。そうすると、数3式が得られる。
Figure 0004837115
また逆に、指令直線軸位置Plに基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)および直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)が、指令回転軸位置Prに基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)および回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)よりも重要であり、指令回転軸位置Prに基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)および回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)は無視できる場合もある。その場合は、数1式の替わりに、次のように数1式の右辺2個の変換行列のうち(ΔXR、ΔYR、ΔZR)および(ΔIR、ΔJR、ΔKR)を要素とする行列は削除する。そうすると、数4式が得られる。
Figure 0004837115
ここで、数1式の2つの変換行列の積について数2式のように誤差の2乗項を無視することをしないで積を行うと数5式のようになる。
Figure 0004837115
数5式、数2式、数3式、数4式に関して回転要素と並進要素を分けて、次の数6式のようにまとめて表記する。Mrが変換行列の回転要素でありMtが並進要素である。
Figure 0004837115
これから、T’,Mr,T,Mtの関係は数7式のように表される。数5式、数2式、数3式、数4式からわかるように、Mrは回転誤差からなる行列である。
Figure 0004837115
数8式に示されるように、並進誤差の符号を反転することにより並進補正量ΔCt(ΔX,ΔY,ΔZ)を得られる。これが図2における並進補正量ΔCtである。
Figure 0004837115
回転要素のみに着目し、工具長補正ベクトルTに対して回転要素Mrによって変換されたベクトルを回転誤差工具長補正ベクトルTe(Tex,Tey,Tez)とすると、数9式のように表される。Teは回転誤差による誤差を持った工具姿勢(方向)による回転誤差工具長補正ベクトルを示す。(図2参照)
Figure 0004837115
数7式を図2にしたがって表せば、数10式のようになる。
Figure 0004837115
数9式のように指令された工具長補正ベクトルTに対して回転誤差が与えられれば回転誤差工具長補正ベクトルTeが計算できる。
逆に、数11式のように、回転軸B軸,C軸の現在位置B,Cとその位置における回転軸B,Cの補正量ΔB,ΔCからなる変換行列Rr、回転誤差工具長補正ベクトルTe、工具長補正ベクトルTの関係式を求めることができて、それを解くことにより回転軸B軸,C軸の補正量ΔB,ΔCを求めることができれば、回転誤差工具長補正ベクトルTeを本来の工具長補正ベクトルTに変換できる。それらΔB,ΔCが回転誤差による誤差を持った工具姿勢(方向)を指令された工具姿勢(方向)に補正する回転軸B軸,C軸に対する回転補正量ΔCr(ΔB,ΔC)である。
Figure 0004837115
Rr,Te,Tの関係を説明する。まず、一般に単位ベクトルn(n1, n2, n3)を回転中心としてθだけ回転する行列Rは数12式のように表される。(例えば、「DAVID F.ROGERS,J.ALAN ADAMS,山口富士夫訳 コンピュータグラフィックス 3.7任意軸回りの3次元回転」に記載されている。)
Figure 0004837115
数11式のRrは、Y軸方向をC軸の現在位置のCだけ回転してさらにMrの誤差分回転した方向であるNbを回転中心としてΔBだけ回転し、その後Z軸方向をMrの誤差分回転した方向であるNcを回転中心としてΔCだけ回転する行列である。(図2参照)
このNb,Ncについては、Mrによる回転誤差がないと考えた場合はB軸の回転中心は図3のようにC=0の時のB軸の回転中心であるY軸方向をCだけ回転した方向(Nb0)であり、C軸の回転中心はZ軸方向であるNc0であること、それらの誤差のない回転中心(Nb0,Nc0)に対して実際はMrによる回転誤差があることから明らかである。つまり、Nbは数13式のように、Ncは数14式のように表される。
Figure 0004837115
Figure 0004837115
数12式を使用して、Nbを回転中心としてΔBだけ回転する行列Rbは数15式のように、Ncを回転中心としてΔCだけ回転する行列する行列Rcは数16式のように表される。ここで、cos(Δα)=1,sin(Δα)=Δα(α=B,C)と近似し、誤差の2乗項以上は無視している。勿論、このような近似をしないで三角関数によって計算してもよい。
Figure 0004837115
Figure 0004837115
したがって、RrはRcとRbの積として数17式のように表される。
Figure 0004837115
Rrを数11式に適用することにより、数18式の連立方程式が得られる。
Figure 0004837115
これらの連立方程式からΔB、ΔCを求めることができる。つまり、数18式の(3)式から数19式のようにΔBが求められる。
Figure 0004837115
ΔBが求められれば、数18式の(1)式または(2)式からΔCが求められる。例えば、(1)式から数20式のようにΔCが求められる。
Figure 0004837115
これらから、回転誤差工具長補正ベクトルTeを元の指令である工具長補正ベクトルに補正する回転補正量ΔCr(ΔB、ΔC)を求めることができる。そして、並進補正量ΔCt(ΔX,ΔY,ΔZ)を指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に加算し修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)を求め、回転補正量ΔCr(ΔB、ΔC)を指令回転軸位置(B,C)に加算し修正回転軸位置(B’,C’)を求め、それぞれの軸位置へ駆動する。このことによって、工具先端点位置を誤差のない位置に移動するとともに工具姿勢(方向)も誤差のない方向に移動することができる。
なお、ここで数19式、数20式の分母、分子には工具長補正ベクトルまたは回転誤差工具長補正ベクトル要素がある。そのため、分母、分子を工具長補正ベクトルの長さで割ることによりそれらの方向成分だけの方向ベクトルに対する計算とすることも可能である。つまり、Tの方向ベクトルを(it,jt,kt),Teの方向ベクトルを(ite,jte,kte)とすると、数19式、数20式のT,Teの要素をこれらの方向ベクトルの要素で置き換えることも可能である。
つまり、図2において指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に対して本来の工具ヘッド位置は(Xt、Yt、Zt)座標における位置であるが、誤差により実際は(Xt’’、Yt’’、Zt’’)座標における位置となる。そこで、並進補正量ΔCt(ΔX,ΔY,ΔZ)および回転補正量ΔCr(ΔB,ΔC)の補正を行うことによって、実際の工具ヘッドは図2における横縞で表した位置から縦縞で表した位置となり、工具姿勢は指令通りの工具姿勢となる。その結果、工具先端点位置が誤差のない位置に移動するとともに工具姿勢も誤差のない工具姿勢とすることができる。
次に、補正量の設定と計算について説明する。
指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)、直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)、指令回転軸位置Pr(B,C)に基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)、回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)を求める一実施例について説明する。
まず、指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)、および、直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)を求める方法について説明する。
図4は格子状領域に分割された3次元座標系を示す図である。3次元座標系は一定間隔の格子状に分割されている。格子状に分割する境界線の交わる点が格子点Pl0〜Pl26である。なお、この図に図示されているのは座標系の1部分であり、実際には機械移動可能な領域全体をこのような格子状に分割する。なお、格子間隔は一定間隔でなくてもよい。例えば、X軸上の格子位置P10,P11,P12のX軸位置、Y軸上の格子位置P10,P13,P16のY軸位置、Z軸上の格子位置P10,P19,P118のZ軸位置などの各軸の格子位置を設定値として設定するようにしてもよい。
そして、各格子点における機械系に起因する誤差(並進誤差と回転誤差)を、予め測定しておく。測定方法についてはここでは詳述しない。前記各格子点における機械系に起因する誤差と絶対値が同じ逆向きのベクトルを格子点補正ベクトルとする。したがって、補正量は、6次元ベクトルUn(UnX、UnY、UnZ、UnI、UnJ、UnK:n=0〜26)で表される。そして、(UnX、UnY、UnZ)が直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)に対応する。また、(UnI、UnJ、UnK)が直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)に対応する。格子点補正ベクトルは、直線軸依存補正量テーブルとして数値制御装置に内蔵される不揮発性メモリ等に格納される。なお、格子状に分割する際に、あまり細かく分割すると格子点補正ベクトルのデータ量が多くなり、必要とするメモリの記憶容量が大きくなってしまう。従って、なるべく正しい補正量を算出でき、しかもデータ量を少なく抑えることができる格子点の数は、一軸につき数十箇所程度である。
ここで、任意の指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に基づく直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)、直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)の算出方法について説明する。
図5は補正ベクトルを算出すべき指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)を含む格子状領域を示す図である。この例では、補正ベクトルを算出すべき指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)が、格子点Pl0、Pl1、Pl3、Pl4、Pl9、Pl10、Pl12、Pl13に囲まれた領域にある。
X軸の格子間隔はLx、Y軸の格子間隔はLy、Z軸の格子間隔はLzである。また、各格子点Pl0、Pl1、Pl3、Pl4、Pl9、Pl10、Pl12、Pl13には、それぞれ格子点補正ベクトルU0(U0X、U0Y、U0Z、U0I、U0J、U0K)〜U13(U13X、U13Y、U13Z、U13I、U13J、U13K)が設定されている。以後この領域を、格子点位置において各格子点に対応する格子点補正ベクトルが与えられた線形性を有するベクトル場と想定する。
点Pl(X,Y,Z)を含む領域が求められると、格子点Pl0(Pl0x、Pl0y、Pl0z)を基準点として定める。次に、点Plで補正ベクトルを求めるために、まず、格子内の位置を[0、1]に正規化する。X軸の格子間隔をLx、Y軸の格子間隔をLy、Z軸の格子間隔をLzとした場合の正規化した点Plの座標値(x、y、z)を数21式〜数23式で定める。
Figure 0004837115
Figure 0004837115
Figure 0004837115
この座標値(x、y、z)をもとに、点Plでの補正ベクトルΔLc(ΔXL、ΔYL、ΔZL、ΔIL、ΔJL、ΔKL)を数24式で算出する。
Figure 0004837115
このようにして、直線軸座標系上の任意の点Pl(X,Y,Z)における直線軸依存並進補正量(ΔXL、ΔYL、ΔZL)、直線軸依存回転補正量(ΔIL、ΔJL、ΔKL)が算出できる。
ここでは、図4のように3次元座標系を格子状に分割して各格子点における格子点補正ベクトルから点Plの直線軸3軸位置における補正量ベクトルを求めたが、後述する2次元座標系と1次元座標系を組み合わせ、Plのうちの直線軸2軸位置における補正量ベクトルとPlのうちの残りの直線軸1軸位置における補正量ベクトルとして求めることも可能である。また、1次元座標系を組み合わせ、Plのうちの直線軸1軸位置における補正量ベクトルと他の直線軸1軸位置における補正量ベクトルと残りの直線軸1軸位置における補正量ベクトルとして求めることも可能である。
次に、指令回転軸位置Pr(B,C)に基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)、回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)を求める方法について説明する。
図6は格子状領域に分割された2次元座標系を示す図である。2次元座標系は一定間隔の格子状に分割されている。格子状に分割する境界線の交わる点が格子点Pr0〜Pr8である。なお、図6に図示されているのは座標系の1部分であり、実際には機械移動可能な領域全体を、このような格子状に分割する。なお、図4における説明と同様、格子間隔は一定間隔でなくてもよい。例えば、B軸上の格子位置Pr0,Pr1,Pr2のB軸位置、C軸上の格子位置Pr0,Pr3,Pr6のC軸位置などの各軸の格子位置を設定値として設定するようにしてもよい。
そして、各格子点における機械系に起因する誤差(並進誤差と回転誤差)を予め測定しておく。誤差と絶対値が同じ逆向きのベクトルを格子点補正ベクトルとする。したがって、補正量は、6次元ベクトルVn(VnX、VnY、VnZ、VnI、VnJ、VnK:n=0〜8)で表される。(VnX、VnY、VnZ)が回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)に対応する。また、(VnI、VnJ、VnK)が回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)に対応する。格子点補正ベクトルは、回転軸依存補正量テーブルとして不揮発性メモリ等に格納される。ここで、任意の指令回転軸位置Pr(B,C)に基づく回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)、回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)の算出方法について説明する。
図7は、補正ベクトルを算出すべき指令回転軸位置Pr(B,C)を含む格子状領域を示す図である。この例では、補正ベクトルを算出すべき指令回転位置Pr(B,C)が、格子点Pr0、Pr1、Pr3、Pr4に囲まれた領域にある。
また、各格子点Pr0、Pr1、Pr3、Pr4には、それぞれ格子点補正ベクトルV0(V0X、V0Y、V0Z、V0I、V0J、V0K)〜V4(V4X、V4Y、V4Z、V4I、V4J、V4K)が設定されている。以後この領域を、格子点位置において各格子点に対応する格子点補正ベクトルが与えられた線形性を有するベクトル場と想定する。
指令回転軸位置Pr(B,C)を含む領域が求められると、格子点Pr0(Pr0b、Pr0c)を基準点として定める。次に、点Prでの補正ベクトルを求めるために、まず、格子内の位置を[0、1]に正規化する。B軸の格子間隔をLb、C軸の格子間隔をLcとした場合の正規化した点Prの座標値(b、c)を数25式、数26式で定める。
Figure 0004837115
Figure 0004837115
この座標値(b、c)をもとに、点Prでの補正ベクトルΔRc(ΔXR、ΔYR、ΔZR、ΔIR、ΔJR、ΔKR)を数27式で算出する。
Figure 0004837115
このようにして、回転軸座標系上の任意の点Pr(B,C)における回転軸依存並進補正量(ΔXR、ΔYR、ΔZR)、回転軸依存回転補正量(ΔIR、ΔJR、ΔKR)が算出できる。ここでは、図6のように2次元座標系を格子状に分割して各格子点における格子点補正ベクトルから点Prの回転軸2軸位置における補正量ベクトルを求めたが、後述する1次元座標系を組み合わせ、Prのうちの回転軸1軸位置における補正量ベクトルと残りの回転軸1軸位置における補正量ベクトルとして求めることも可能である。
図8は所定間隔に分割されたB軸の1次元座標系を示す図である。所定間隔に分割する分割点がPb0〜Pb2である。なお、この図に図示されているのは座標系の1部分であり、実際には機械移動可能な領域全体をこのような所定間隔に分割する。なお、図4、図6における説明と同様、分割点間隔は一定間隔でなくてもよい。例えば、B軸上の分割点位置Pb0、Pb1、Pb2を設定値として設定するようにしてもよい。
そして、各分割点における機械系に起因する誤差(並進誤差と回転誤差)を予め測定しておく。誤差と絶対値が同じで逆向きのベクトルを分割点補正ベクトルとする。したがって、補正量は、6次元ベクトルVn(VnX、VnY、VnZ、VnI、VnJ、VnK:n=0〜2)で表される。(VnX、VnY、VnZ)がB軸依存並進補正量(ΔXB、ΔYB、ΔZB)に対応し、(VnI、VnJ、VnK)がB軸依存回転補正量(ΔIB、ΔJB、ΔKB)に対応する。分割点補正ベクトルは、B軸依存補正量テーブルとして不揮発性メモリ等に格納される。
図9は補正ベクトルを算出すべき指令B軸位置Bを含む分割領域を示す図である。この例では、補正ベクトルを算出すべき指令B軸位置Bが、分割点Pb0、Pb1に囲まれた領域にある。また、各分割点Pb0、Pb1には、それぞれ分割点補正ベクトルV0(V0X、V0Y、V0Z、V0I、V0J、V0K)、V1(V1X、V1Y、V1Z、V1I、V1J、V1K)が設定されている。B軸の分割間隔をLbとした場合の正規化した点Bの座標値bを数28式で定める。
Figure 0004837115
この座標値bをもとに、点BでのB軸依存並進補正量(ΔXB、ΔYB、ΔZB)、B軸依存回転補正量(ΔIB、ΔJB、ΔKB)を数29式で算出する。
Figure 0004837115
このようにして、B軸座標系上の任意の点Bにおける補正ベクトルが算出できる。
同様の方法で、図10のように設定されたC軸依存補正テーブルからC軸座標系上の任意の点CにおけるC軸依存並進補正量(ΔXC、ΔYC、ΔZC)、C軸依存回転補正量(ΔIC、ΔJC、ΔKC)が算出される。
回転軸2軸のそれぞれについて、このように1次元座標系における分割点補正ベクトルの組み合わせで補正することも可能である。また、直線軸依存補正量は図4のように3次元座標系を3次元格子状に分割した格子点補正ベクトルとしたが、相関係数の強い直線2軸と相関係数の弱い1軸とに分け、相関関係の強い直線2軸に依存する補正量を図6のような2次元格子状に分割した格子点補正ベクトルで求め、相関関係の弱い1軸に依存する補正量を図8に示すような1次元座標系における分割点補正ベクトルで求めるように組み合わせて補正することも可能である。また、それらのうち1次元座標系における分割点補正ベクトルは使用せず、2次元格子状に分割した格子点補正ベクトルでのみ求めるようにすることも可能である。
さらに、直線軸3軸のそれぞれについて、図8のような1次元座標系における分割点補正ベクトルの組み合わせで補正することも可能である。また、それらのうち1軸または2軸のみの分割点補正ベクトルの組み合わせで補正することも可能である。
図11は、本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第1の実施形態の要部ブロック図である。この第1の実施形態は工具長補正指令の場合の数値制御装置である。この第1の実施形態の場合、プログラムのブロックを指令解析部1で解析し、この解析結果の工具先端点位置の指令位置に対して工具長補正ベクトル加算要素2により工具長補正ベクトルT(Tx、Ty、Tz)を加算し、工具長補正ベクトルが加算された直線軸機械座標位置を求める。
該直線軸機械座標位置、および、指令された回転軸の回転位置に対して補間手段3で補間を行い各軸の機械座標位置を生成し、各軸(X、Y、Z、B(A)、C軸)の加減速処理部4x、4y、4z、4b(a)、4cでそれぞれ加減速を行った後、この各軸の加減速処理終了後の指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に対して補正手段5において数1式〜数6式および数8式で求められる並進補正量を加算し、修正された修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)を求める。また、この各軸の加減速処理終了後の指令回転軸位置Pr(B,C)に対して補正手段5において数1式〜数6式、数9式および数13式〜数20式で求められる回転補正量を加算し、修正された修正回転軸位置Pr’(B’、C’)を求める。
そして、直線軸X軸、Y軸、Z軸はこの修正された修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)に、回転軸B(A)軸、C軸はこの修正された修正回転軸位置Pr’(B’、C’)に、各軸のサーボモータ6x、6y、6z、6b(a)、6cを駆動する。補正手段5において数1式〜数5式において用いられる直線軸依存補正量、回転量依存補正量、および、工具長補正ベクトルの情報は、入力データ部7に予め格納されている。なお、この工具長補正ベクトルの情報は、工具長補正ベクトル加算要素2による情報を用いる。
また、図12は本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第2の実施形態の要部ブロック図である。この第2の実施形態は工具先端点制御の場合の数値制御装置である。
この第2の実施形態の場合は、指令解析部1でプログラムのブロックを解析し、この解析結果の指令工具先端点位置に対して補間手段3で補間を行い、補間された工具先端点位置に対して工具長補正ベクトル加算要素2により工具長補正ベクトルT(Tx、Ty、Tz)を加算し、各軸の加減速処理部でそれぞれ加減速を行った後の指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に対して補正手段5において数1式〜数6式および数8式で求められる並進補正量を加算し、修正された修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)を求める。また、この各軸の加減速処理終了後の指令回転軸位置Pr(B,C)に対して補正手段5において数1式〜数6式、数9式および数13式〜数20式で求められる回転補正量を加算し、修正された修正回転軸位置Pl’(B’、C’)を求める。
そして、直線軸X軸、Y軸、Z軸はこの修正された修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)に、回転軸B(A)軸、C軸はこの修正された修正回転軸位置Pr’(B’、C’)に、各軸のサーボモータ6x、6y、6z、6b(a)、6cを駆動する。補正手段5において数1式〜数5式において用いられる直線軸依存補正量、回転量依存補正量、および、工具長補正ベクトルの情報は、入力データ部7に予め格納されている。なお、この工具長補正ベクトルの情報は、工具長補正ベクトル加算要素2による情報を用いる。
図13は本発明である5軸加工機を制御する数値制御装置の第3の実施形態の要部ブロック図である。この第3の実施形態は工具長補正指令の場合の数値制御装置である。この第3の実施形態の場合、プログラムのブロックを指令解析部1で解析し、この解析結果の工具先端位置の指令位置に対して工具長補正ベクトル加算要素2により工具長補正ベクトルT(Tx、Ty、Tz)を加算し、工具長補正ベクトルが加算された指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)を求める。
該指令直線軸位置Pl(X,Y,Z)に対して補正手段5において数1式〜数6式および数8式で求められる並進補正量を加算し、修正された修正直線軸位置Pl’(X’、Y’、Z’)を求める。また、該指令回転軸位置Pr(B,C)に対して補正手段5において数1式〜数6式、数9式および数13式〜数20式で求められる回転補正量を加算し、修正された修正回転軸位置Pr’(B’、C’)を求める。
修正直線軸位置および修正回転軸位置に対して補間手段3で補間を行い、補間された各軸(X、Y、Z、B(A)、C軸)の位置に対して加減速処理部部4x、4y、4z、4b(a)、4cでそれぞれ加減速を行い、各軸の加減速処理終了後の位置に各軸のサーボモータ6x、6y、6z、6b(a)、6cを駆動する。
図14は本発明の第1の実施形態で実行される補正のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
[ステップS1]工具長補正ベクトル(Tx、Ty、Tz)を得る。
[ステップS2]指令位置Pl(X,Y,Z)およびPr(B,C)、直線軸依存補正量テーブル、回転軸依存補正量テーブルから、数21式〜数27式に基づいて軸依存並進補正量および軸依存回転補正量を得る。
[ステップS3]数1式〜数20式から並進補正量ΔCtおよび回転補正量ΔCrを算出する。
[ステップS4]直線軸位置Pl(X,Y,Z)にΔCtを加算し、直線軸の移動すべき機械座標位置(修正直線軸位置)とし、回転軸位置Pr(B,C)にΔCrを加算し、回転軸の移動すべき機械座標位置(修正回転軸位置)とする。
1 指令解析部
2 工具長補正ベクトル加算要素
3 補間手段
4x〜4c 加減速処理部
5 補正手段
6x〜6c サーボモータ
7 入力データ部
10 工具
11 工具ヘッド
12 テーブル

Claims (12)

  1. テーブルに取付けられた加工物に対して直線軸3軸と回転軸2軸によって加工する5軸加工機を制御する数値制御装置において、
    指令軸位置に基づいて軸依存並進補正量および軸依存回転補正量を求める軸依存補正量計算手段と、
    前記軸依存並進補正量によって並進補正量を求める並進補正量計算手段と、
    前記軸依存回転補正量によって回転補正量を求める回転補正量計算手段と、
    前記並進補正量を指令直線軸位置に加算し、前記回転補正量を指令回転軸位置に加算する補正量加算手段と、
    前記直線軸3軸と前記回転軸2軸を前記補正量加算手段によって求められた位置へ駆動する手段を有する数値制御装置。
  2. 前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として指令回転軸位置に基づいて回転軸依存並進補正量および回転軸依存回転補正量を求め、
    前記並進補正量計算手段は、前記回転軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、
    前記回転補正量計算手段は、前記回転軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置。
  3. 前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として指令直線軸位置に基づいて直線軸依存並進補正量および直線軸依存回転補正量を求め、
    前記並進補正量計算手段は、前記直線軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、
    前記回転補正量計算手段は、前記直線軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置。
  4. 前記軸依存補正量計算手段は、前記軸依存並進補正量および前記軸依存回転補正量として、指令直線軸位置に基づいて直線軸依存並進補正量および直線軸依存回転補正量、および指令回転軸位置に基づいて回転軸依存並進補正量および回転軸依存回転補正量を求め、
    前記並進補正量計算手段は、前記直線軸依存並進補正量および前記回転軸依存並進補正量によって前記並進補正量を求め、
    前記回転補正量計算手段は、前記直線軸依存回転補正量および前記回転軸依存回転補正量によって前記回転補正量を求める請求項1記載の数値制御装置。
  5. テーブルに取付けられた加工物に対して直線軸3軸とヘッド回転用回転軸2軸によって加工する5軸加工機を制御する数値制御装置において、
    前記回転補正量は工具長補正ベクトルに対して回転誤差を持った回転誤差工具長補正ベクトルを回転補正する回転軸補正量として求める請求項1〜請求項4のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  6. 前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸による3次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、直線軸3軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  7. 前記回転軸依存補正量計算手段は、前記回転軸2軸による2次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、回転軸2軸の位置における回転軸依存回転補正量と回転軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  8. 前記回転軸依存補正量計算手段は、前記回転軸2軸のうち一方の回転軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、他方の回転軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し回転軸2軸のそれぞれの位置における回転軸依存回転補正量および回転軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  9. 前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸のうち直線軸2軸による2次元座標系空間を各軸方向に所定間隔の格子状領域に分割し、該格子状領域の各格子点における回転補正量と並進補正量の格子点補正ベクトルを格納し、前記直線軸2軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記格子点補正ベクトルに基づいて計算するとともに、前記直線軸3軸のうち他の直線軸1軸による1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、前記直線軸1軸の位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  10. 前記直線軸依存補正量計算手段は、前記直線軸3軸のそれぞれに対して1次元座標系空間を所定間隔に分割し、該所定間隔毎の分割点における回転補正量と並進補正量の分割点補正ベクトルを格納し、前記直線軸3軸のそれぞれの位置における直線軸依存回転補正量と直線軸依存並進補正量を前記分割点補正ベクトルに基づいて計算する請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  11. 前記指令直線軸位置および前記指令回転軸位置はプログラム指令に基づいて補間された直線軸3軸および回転軸2軸への位置である請求項1〜請求項10のいずれか一つに記載の数値制御装置。
  12. 前記指令直線軸位置および前記指令回転軸位置はプログラム指令された直線軸3軸および回転軸2軸への位置である請求項1〜請求項10のいずれか一つに記載の数値制御装置。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5789114B2 (ja) * 2011-04-04 2015-10-07 オークマ株式会社 工作機械の補正値演算方法及びプログラム
JP5778649B2 (ja) * 2012-10-02 2015-09-16 ファナック株式会社 並進回転誤差補正量作成装置
JP6048174B2 (ja) * 2013-01-31 2016-12-21 ブラザー工業株式会社 数値制御装置とロストモーション補償方法
JP5792251B2 (ja) * 2013-09-27 2015-10-07 ファナック株式会社 誤差補正量作成装置
JP5873070B2 (ja) * 2013-12-20 2016-03-01 ファナック株式会社 ワークに対する相対的工具方向の入力が可能な数値制御装置
CN104511654A (zh) * 2014-12-23 2015-04-15 易正雄 一种切削加工机
JP6321586B2 (ja) 2015-07-10 2018-05-09 ファナック株式会社 軸移動方向を考慮した誤差補正を可能とする数値制御装置
CN105234743B (zh) * 2015-10-13 2017-06-16 天津大学 一种五轴加工中心刀具变形误差补偿方法
JP6363643B2 (ja) * 2016-03-04 2018-07-25 ファナック株式会社 プログラム指令の解析桁数を増やすことを可能とする数値制御装置
JP6845612B2 (ja) * 2016-03-07 2021-03-17 中村留精密工業株式会社 工作機械における機械精度の測定方法及び装置
JP6568154B2 (ja) 2017-07-10 2019-08-28 ファナック株式会社 数値制御装置
EP3438773B1 (de) * 2017-08-04 2020-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Bearbeitung von werkstücken mit modellgestützter fehlerkompensation
CN108527555A (zh) * 2018-06-07 2018-09-14 国家林业局北京林业机械研究所 一种双旋转操作头
CN109926612A (zh) * 2018-11-08 2019-06-25 中铁山桥集团有限公司 一种平板数控钻孔机床辅助编程的方法
US11815874B2 (en) * 2019-04-30 2023-11-14 C. R. Onsrud, Inc. Aggregate programming method and system for CNC machines
CN113732818B (zh) * 2020-05-29 2023-01-24 大族激光科技产业集团股份有限公司 数控机床旋转轴的校准方法、装置、设备及存储介质
CN113732817B (zh) * 2020-05-29 2023-01-24 大族激光科技产业集团股份有限公司 数控机床a轴的校准方法、装置、计算机设备及存储介质
CN113732819B (zh) * 2020-05-29 2023-01-24 大族激光科技产业集团股份有限公司 数控机床c轴的校准方法、装置、计算机设备及存储介质
CN113609606B (zh) * 2021-07-19 2023-09-08 渤海造船厂集团有限公司 三维空间下的大口径管路补偿量计算方法
CN113485098A (zh) * 2021-09-07 2021-10-08 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种带压力反馈的五轴数控机床的控制系统及其控制方法
WO2023248483A1 (ja) * 2022-06-24 2023-12-28 ファナック株式会社 近似誤差検出装置及び近似誤差検出プログラム
WO2023248481A1 (ja) * 2022-06-24 2023-12-28 ファナック株式会社 データ符号化装置及びデータ符号化プログラム
WO2023248482A1 (ja) * 2022-06-24 2023-12-28 ファナック株式会社 データ復号化装置、誤差補正システム及びデータ復号化プログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10046092A1 (de) * 2000-09-18 2002-04-11 Siemens Ag Verfahren zur Kompensation von statischen Positionsfehlern und Orientierungsfehlern
DE10155430B4 (de) * 2001-11-12 2006-12-14 Siemens Ag Adaption von Kompensationsdaten zur Verringerung von Stellungsfehlern bei Werkzeugmaschinen und Robotern
JP4327894B2 (ja) * 2007-11-30 2009-09-09 ファナック株式会社 5軸加工機を制御する数値制御装置
JP4351281B2 (ja) * 2007-12-13 2009-10-28 ファナック株式会社 5軸加工機を制御する数値制御装置
JP4837110B2 (ja) * 2010-02-18 2011-12-14 ファナック株式会社 工具軌跡表示機能を有する数値制御装置

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