JP4875672B2

JP4875672B2 - 工作機械

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Publication number: JP4875672B2
Application number: JP2008191248A
Authority: JP
Inventors: 健次酒井; 英明山本; 健渡部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: JP2010026997A

Description

本発明は数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械に関する。

数値制御装置を備えた工作機械では、テーブルなどの移動対象を送り軸（ボールねじ）によって移動させる際、送り軸（移動対象）の位置が、前記数値制御装置に予め設定されているＮＣプログラム（加工プログラム）に基づいて指定される移動指令（目標位置）になるように前記送り軸（移動対象）が、前記数値制御装置によって位置決め制御される。

しかしながら、送り軸では移動指令（目標位置）と実際の移動位置との間にピッチ誤差が生じる。このピッチ誤差は送り軸（移動対象）の移動位置によって異なり、更には送り軸（移動対象）の移動方向（正方向か負方向）によっても異なる。

また、送り軸では、移動方向を反転させるときにバックラッシュが発生し、更に、このバックラッシュは移動方向の反転位置によって異なる。

このため、下記の特許文献１などでは、送り軸の位置と移動方向を考慮したピッチ誤差補正量と、送り軸の反転位置を考慮したバックラッシュ補正量とに基づいて補正を行う工作機械の数値制御装置（誤差補正方式）が提案されている。

特開平７−０７２９１３号公報特開平８−１１８２０４号公報特開２００８−０４１０１１号公報

しかしながら、上記従来の工作機械では、予め測定して記憶しておいたピッチ誤差補正量やバックラッシュ補正量に基づいて位置決め制御を行うだけであり、この位置決め制御の精度（位置決め精度）を工作機械メーカが任意に指定した位置決め精度に修正することはできない。

位置決め精度の市場ニーズとしては、大きく分けて次の２種類がある。
（１）高精度の位置決め（精密加工用）
（２）任意の位置決め指定精度範囲内の位置決め（非精密加工用、海外展開用）

上記（１）としては、例えば図８のＡ部ように１μｍ以下の高い位置決め精度で精密加工を行う場合が挙げられる。上記（２）としては、例えば図８のＢ部のように６〜７μｍの範囲内の位置決め精度で非精密加工をする場合が挙げられる。従来、各工作機械メーカでは、上記（１）の高精度の位置決めを実現するため、伝達機構・案内機構の高精度化、数値制御装置による補正方法の改善等に取り組んできた。他方、上記（２）の任意の位置決め指定精度範囲内の位置決めに対しては、用途別に機械を設計したり、組立方法を変更して対応している。このため、開発工数がかかり、工作機械のコスト増加要因となっていた。

そこで、工作機械メーカが任意に指定した位置決め精度に容易に変更することができる工作機械が望まれていた。

但し、工作機械ユーザが位置決め精度に関連した調整やパラメータ変更を工作機械メーカに無断で実施することができると、位置決め精度を工作機械メーカが保証する精度範囲内に確実に保持しておくことができなくなる虞がある。この場合、工作機械の耐久性維持や違法改造防止等において問題がある。

従って本発明は上記の事情に鑑み、工作機械メーカが任意に指定した位置決め精度に容易に変更することができ、更には工作機械ユーザが工作機械メーカに無断で位置決め精度を変更するのを防止することができる工作機械を提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明の工作機械は、数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する１つの記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記加算値を、前記１つの記憶手段から読み出して出力する１つの出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記１つの出力手段から出力された前記加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする。

また、第２発明の工作機械は、数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
補間手段と、バックラッシュ補正量記憶手段と、ピッチ誤差補正量記憶手段と、真直度補正量記憶手段と、位置認識手段と、移動方向認識手段と、バックラッシュ補正量出力手段と、ピッチ誤差補正量出力手段と、真直度補正量出力手段と、加算手段とを有し、
前記補間手段では、目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力し、
前記バックラッシュ補正量記憶手段には、前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のバックラッシュ補正量を記憶し、
位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、前記ピッチ誤差補正量記憶手段には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第１の加算値を記憶し、前記真直度補正量記憶手段には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第２の加算値を記憶し、
前記位置認識手段では、前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識し、
前記移動方向認識手段では、前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識し、
前記ピッチ誤差補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第１の加算値を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記真直度補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第２の加算値を、前記真直度補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記バックラッシュ補正量出力手段では、前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記加算手段では、前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記第１の加算値と、前記真直度補正量出力手段から出力された前記第２の加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力された前記バックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する構成としたことを特徴とする。

また、第３発明の工作機械は、第１発明の工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、
この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記１つの記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする。

また、第４発明の工作機械は、第２発明の工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、
この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記真直度補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする。

第１発明の工作機械によれば、前記数値制御装置は、前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する１つの記憶手段と、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記加算値を、前記１つの記憶手段から読み出して出力する１つの出力手段とを有することを特徴としているため、記憶手段の記憶容量を低減することでき、システムの簡素化を図ることができる。

第２発明の工作機械によれば、前記数値制御装置は、ピッチ誤差補正量記憶手段と、真直度補正量記憶手段と、ピッチ誤差補正量出力手段と、真直度補正量出力手段とを有し、位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、前記ピッチ誤差補正量記憶手段には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第１の加算値を記憶し、前記真直度補正量記憶手段には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第２の加算値を記憶し、前記ピッチ誤差補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第１の加算値を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力し、前記真直度補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第２の加算値を、前記真直度補正量記憶手段から読み出して出力する構成としたことを特徴としているため、ピッチ誤差補正量記憶手段と真直度補正量記憶手段とに分けて記憶されている位置決め指定精度修正量によって位置決め指定精度を修正することが可能になる。従って、機械構成や組立方法等を変更せずに、短時間に低コストで容易に任意の位置決め指定精度範囲内の位置決め精度を実現することができる。

第３発明の工作機械によれば、前記数値制御装置は、前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記１つの記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴としているため、オペレータが指定精度設定手段で設定した任意の位置決め指定精度に修正することができる。また、数値制御装置内に補正量／修正量計算手段を設けることにより、システムの単純化が図れる。即ち、自動的に位置決め指定精度修正量を計算する際、目標位置と実測位置との同期をとりやすい。

また、第４発明の工作機械は、第２発明の工作機械において、前記数値制御装置は、前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記真直度補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴としているため、オペレータが指定精度設定手段で設定した任意の位置決め指定精度に修正することができる。また、数値制御装置内に補正量／修正量計算手段を設けることにより、システムの単純化が図れる。即ち、自動的に位置決め指定精度修正量を計算する際、目標位置と実測位置との同期をとりやすい。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図、図２は前記数値制御装置における位置決め制御の補正演算処理内容を示すフローチャート、図３は前記数値制御装置におけるピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定処理内容を示すフローチャートである。また、図４は各補正区間ごとのピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定一覧表を示す図、図５は位置決め指定精度修正量の算出（設定）例を示す図、図６は位置決め指定精度修正量の改訂例を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態例１に係る工作機械は、送り軸（ボールねじ）１を有している。送り軸１はサーボモータによって回転駆動されるボールねじ軸２と、このボールねじ軸２に螺合されているボールナット３とを有してなるものである。ボールナット３はワークテーブルなどの移動対象５に結合されている。このため、サーボモータ４によってボールねじ軸２を正転又は逆転させると、ボールナット３とともに移動対象５が矢印Ｋの如く正方向又は負方向に移動する。

そして、このときに数値制御装置ではピッチ誤差補正やバックラッシュ補正とともに位置決め指定精度の修正も行いながら、送り軸１の位置決め制御を行う。この送り軸１の位置決め制御の手順を、図１及び図２に基づいて説明する。図２のフローチャートの各処理部にはステップＳ１〜Ｓ７の符号を付した。なお、図１に示す数値制御装置の各手段の機能は、数値制御装置に備えた計算機（ＣＰＵやメモリなど）などによって実行される、

数値制御装置では、まず、予め設定されている加工プログラムや試験プログラムなどの数値制御（ＮＣ）プログラムに基づいて送り軸１に対する移動指令（目標位置）を設定する（ステップＳ１）。続いて、この移動指令（目標位置）に基づき、補間手段６において補間パルスを発生し、この補間パルスを加算手段７へ出力する。

他方、サーボモータ４の回転軸には送り軸位置測定手段としてのロータリエンコーダ８が接続されており、このロータリエンコーダ８によって測定したサーボモータ４の回転角度（測定信号）が、サーボアンプなどを有してなる軸制御手段９に入力される。軸制御手段９では、ロータリエンコーダ８の測定信号を位置認識手段１０と移動方向認識手段１１へ出力する。

位置認識手段１０では、ロータリエンコーダ８の測定信号に基づいて送り軸１の現在位置を求め、この現在位置をピッチ誤差補正量出力手段１２とバックラッシュ補正量出力手段１３と指定精度修正量出力手段１４とに出力する。なお、詳細は後述するが、図中に一点鎖線で示すように真直度補正量出力手段１５なども備えた場合には、位置認識手段１０で求めた前記現在位置を真直度補正量出力手段１５へも出力する。

移動方向認識手段１１では、ロータリエンコーダ８の測定信号に基づいて送り軸１の移動方向を求め、且つ、送り軸１の移動方向が反転したか否かを判定して、前記移動方向をピッチ誤差補正量出力手段１２と指定精度修正量出力手段１４とに出力し、前記移動方向が反転したか否かの判定結果をバックラッシュ補正量出力手段１３へ出力する。

バックラッシュ補正量出力手段１３では、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向が反転したか否かの判定結果を表す信号）に基づいて、送り軸１の移動方向が反転したと判断すると（ステップＳ２）、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて、送り軸１の現在位置を確認し（ステップＳ３）、この現在位置に応じたバックラッシュ補正量をバックラッシュ補正量記憶手段１８から読み出して（ステップＳ４）、加算手段１９へ出力する。

ピッチ誤差補正量出力手段１２では、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて送り軸１の現在位置を確認し、且つ、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向を表す信号）に基づいて送り軸１の移動方向を確認して（ステップＳ５）、この確認した送り軸１の移動方向と現在位置に対応したピッチ誤差補正量をピッチ誤差補正量記憶手段２０から読み出し（ステップＳ６）、加算手段１９へ出力する。

指定精度修正量出力手段１４では、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて送り軸１の現在位置を確認し、且つ、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向を表す信号）に基づいて送り軸１の移動方向を確認して（ステップＳ５）、この確認した送り軸１の移動方向と現在位置に対応した位置決め指定精度修正量を指定精度修正量記憶手段２１から読み出して（ステップＳ６）、加算手段１９へ出力する。

加算手段１９では、ピッチ誤差補正量記憶手段１２から出力されたピッチ誤差補正量と、バックラッシュ補正量出力手段１３から出力されたバックラッシュ補正量（反転時のみ）と、指定精度修正量出力手段１４から出力された位置決め指定精度修正量とを加算して、この加算値を加算手段７へ出力する。加算手段７では、補間手段６から出力された補間パルスに加算手段１９から出力された前記加算値を加算して、この加算値を軸制御手段９へ出力する。即ち、ピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量に基づいて補正され、且つ、位置決め指定精度修正量に基づいて位置決め精度の修正が図られた移動指令（補間パルス）が、軸制御手段９へ出力される。

軸制御手段９では、ロータリエンコーダ８の測定信号をフィードバックして当該測定信号から送り軸１の現在位置を求め、この送り軸１の現在位置が、前述のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量に基づいて補正され、且つ、位置決め指定精度修正量に基づいて位置決め精度の修正が図られた移動指令（補間パルス）に一致するようにフィードバック制御を行う。かくして、送り軸１の移動位置が、位置決め指定精度範囲内の精度で位置決めされる。

次に、ピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量とを計算し、これらをピッチ誤差補正量記憶手段２０とバックラッシュ補正量記憶手段１８と指定精度修正量記憶手段２１とにそれぞれ記憶させる精度調整手順を、図１，図３，図４〜図６に基づいて説明する。図３のフローチャートの各処理部にはステップＳ１１〜Ｓ２３の符号を付した。

工作機械（数値制御装置）において精度調整を行う場合、移動対象５に反射板などの測定基準２２を設置し、且つ、この測定基準２２に対向するようにレーザ干渉計などの測定器２３を配置する。測定器２３では、測定基準２２までの距離を計測することによって、送り軸１（移動対象５）の移動位置（現在位置）を計測することができる。即ち、測定基準２２と測定器２３は（精度調整用の）送り軸位置測定手段を構成している。

精度調整のとき、数値制御装置では、まず、各補正区間で正負両方の移動方向について、移動指令（目標位置）に対する送り軸１（移動対象５）の実測位置を、測定器２３で計測し、測定結果読込手段２４で読み込む（ステップＳ１１，Ｓ１２）。

詳述すると、送り軸１上に所定の間隔で補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nを設定して、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nに目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nを設定する。

そして、これらの各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nを順次移動指令として補間手段６へ入力することにより、前述のとおり、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した位置に送り軸１（移動対象５）を位置決め制御しながら、送り軸１（移動対象５）の正方向の移動と負方向の移動とを行う。そして、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した送り軸１（移動対象５）の正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_nと、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した送り軸１（移動対象５）の負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nとをそれぞれ測定器２３で測定し、測定結果読込手段２４で読み込んで採取する。

なお、かかる手順を複数回繰り返す場合には、複数回分の正方向の実測位置を平均したものを正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_nとして採取し、複数回分の負方向の実測位置を平均したものを負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nとして採取する。

そして、補正量／修正量計算手段２５では、採取した正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_n及び負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nと、指定精度設定手段２６から入力した位置決め指定精度と、移動指令記憶手段２７に記憶した移動指令（目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_n）とに基づいて、各補正区間で正負両移動方向についてピッチ誤差補正量と位置決め指定精度修正量とを計算し、また、各補正区間についてバックラッシュ補正量を計算する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。位置決め指定精度は、工作機械メーカのオペレータが、入力操作キーなどからなる指定精度設定手段２６によって補正量／修正量計算手段２５へ手入力する。位置決め指定精度は位置決め指定精度範囲の中間値とする。例えば位置決め指定精度範囲が６〜７μｍの場合、その中間値の６．５μｍを位置決め指定精度として設定する。

各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nにおける正方向のピッチ誤差補正量は、下式から、目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nと、採取した正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_nとの差（Ａ₁−Ｂ₁，Ａ₂−Ｂ₂，Ａ₃−Ｂ₃，・・・，Ａ_n−Ｂ_n）として算出する。同様に、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nにおける負方向のピッチ誤差補正量は、下式から、目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nと、採取した負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nとの差（Ａ₁−Ｃ₁，Ａ₂−Ｃ₂，Ａ₃−Ｃ₃，・・・，Ａ_n−Ｃ_n）として算出する。
（正方向のピッチ誤差補正量）＝（目標位置）−（正方向の実測位置）
（負方向のピッチ誤差補正量）＝（目標位置）−（負方向の実測位置）

また、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nにおけるバックラッシュ補正量Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃，・・・，Ｄ_nは、下式から、正方向のピッチ誤差補正量Ａ₁−Ｂ₁，Ａ₂−Ｂ₂，Ａ₃−Ｂ₃，・・・，Ａ_n−Ｂ_nと、負方向のピッチ誤差補正量Ａ₁−Ｃ₁，Ａ₂−Ｃ₂，Ａ₃−Ｃ₃，・・・，Ａ_n−Ｃ_nの差（Ｃ₁−Ｂ₁，Ｃ₂−Ｂ₂，Ｃ₃−Ｂ₃，・・・，Ｃ_n−Ｂ_n）として算出する。
(バックラッシュ補正量)＝(正方向のピッチ誤差補正量)−(負方向のピッチ誤差補正量)
なお、バックラッシュ補正量は送り軸位置測定手段（測定基準２２と測定器２３）以外の別の手段を用いて測定することも多い。その場合は、測定結果を補正量／修正量設定手段２９から入力する。
また、図４ではピッチ誤差補正とバックラッシュ補正について同じ補正区間となっているが、これに限定するものではなく、ピッチ誤差補正の補正区間とバックラッシュ補正の補正区間が異なっていてもよい。

そして、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nにおける正方向の位置決め指定精度修正量Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，・・・，Ｅ_nは、目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nと正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_nの差が位置決め指定精度範囲内となるように下式から算出（初期設定）する。同様に、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nにおける負方向の位置決め指定精度修正量Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，・・・，Ｆ_nは、目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nと負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nの差が位置決め指定精度範囲内となるように下式から算出（初期設定）する。即ち、正負両方向の位置決め指定精度修正量の初期値は、補正量／修正量計算手段２５へ入力した正又は負の位置決め指定精度とする。
(正方向の位置決め指定精度修正量)＝(位置決め指定精度)又は−(位置決め指定精度）
(負方向の位置決め指定精度修正量)＝(位置決め指定精度)又は−(位置決め指定精度）
例えば、図５に例示するように、位置決め指定精度が６．５μｍであるとすれば、正負両方向の位置決め指定精度修正量の初期値は６．５μｍ又は−６．５μｍとなる。

そして、これらの正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量は、ロック・暗号化手段２８を介して、ピッチ誤差補正量記憶手段２０とバックラッシュ補正量記憶手段１８と指定精度修正量記憶手段２１とにそれぞれ記憶させる（設定される）（ステップＳ１５）。なお、ピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量は各補正区間ごとに記憶されているため、ピッチ誤差補正量出力手段１２とバックラッシュ補正量出力手段１３と指定精度修正量出力手段１４では、この補正区間ごとに記憶されているピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量を、送り軸１の現在位置に対応するように加算手段７へ出力する。

ロック・暗号化手段２８では、ピッチ誤差補正量記憶手段２０の補正量データファイルと、バックラッシュ補正量記憶手段１８の補正量データファイルと、指定精度修正量記憶手段２１の修正量データファイルとに個別の又は共通のアクセス用のパスワードが予め設定されている。従って、ロック・暗号化手段２８では、前記パスワードを工作機械メーカのオペレータがパスワード入力手段３１からロック・暗号化手段２８へ入力したときにだけ、ピッチ誤差補正量記憶手段２０の補正量データファイルへのピッチ誤差補正量の書き込み（記憶）と、バックラッシュ補正量記憶手段１８の補正量データファイルへのバックラッシュ補正量の書き込み（記憶）と、指定精度修正量記憶手段２１の修正量データファイルへの位置決め指定精度修正量の書き込み（記憶）とを許可する。
なお、各補正量や修正量を記憶するデータファイルは１つのファイルにまとめる形式にしてもよい。

また、ロック・暗号化手段２８では、正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量とを暗号化して、ピッチ誤差補正量記憶手段２０の補正量データファイルと、バックラッシュ補正量記憶手段１８の補正量データファイルと、指定精度修正量記憶手段２１の修正量データファイルとにそれぞれ書き込む（記憶させる）。

なお、本数値制御装置には、入力操作キーなどからなる補正量／修正量設定手段２９と、モード切替手段３０も設けられている。モード切替手段３０によって自動モードに切り替えたときは、補正量／修正量計算手段２５からロック・暗号化手段２８へ直接（自動的に）、前述の正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量とが入力される。一方、モード切替手段３０によって手動モードが選択されたときには、前述の正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量とを、工作機械メーカのオペレータが補正量／修正量設定手段２９によってロック・暗号化手段２８へ手入力する。なお、手動モードによる手入力は行わず（補正量／修正量設定手段２９は設けず）、自動モードによる自動的なピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量の設定のみを行うようにしてもよい。

その後、再度、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nを順次移動指令として補間手段６へ入力することにより、前述のとおり、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した位置に送り軸１（移動対象５）を位置決め制御しながら、送り軸１（移動対象５）の正方向の移動と負方向の移動とを行う（ステップＳ１６）。そして、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した送り軸１（移動対象５）の正方向の実測位置Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，・・・，Ｂ_nと、各目標位置Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，・・・，Ａ_nのそれぞれに対応した送り軸１（移動対象５）の負方向の実測位置Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_nとを、それぞれ測定器２３で再度計測し、測定結果読込手段２４で再度読み込んで採取する（ステップＳ１７）。

補正量／修正量計算手段２５では、各補正区間Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，・・・，Ｘ_nで正負両移動方向とも位置決め精度が位置決め指定精度範囲内か否かを判定し（ステップＳ１８）、位置決め指定精度範囲内であれば、精度調整を終了する。一方、ステップＳ１８の判定の結果、正方向又は負方向の何れかの補正区間において位置決め精度が位置決め指定精度範囲外であると判定された場合、補正量／修正量計算手段２５では、当該補正区間について、ステップＳ１４で算出（設定）した正方向又は負方向の位置決め指定精度修正量と、目標位置と、ステップＳ１７で採取した正方向又は負方向の実測位置に基づいて下式から、位置決め指定精度修正量を再度算出して改訂する。即ち、（目標位置）と（改訂前の位置決め指定精度修正量)の和と、（実測位置)との差分を、(改訂前の正方向の位置決め指定精度修正量）に加算することによって、改訂位置決め指定精度修正量を求める。
(正方向の改訂位置決め指定精度修正量)＝(改訂前の正方向の位置決め指定精度修正量)
＋｛(目標位置)＋(改訂前の正方向の位置決め指定精度修正量)−(正方向の実測位置)｝
(負方向の改訂位置決め指定精度修正量)＝(改訂前の負方向の位置決め指定精度修正量)
＋｛(目標位置)＋(改訂前の負方向の位置決め指定精度修正量)−(負方向の実測位置)｝
例えば、図６に例示するように、目標位置が０．５μｍ、改訂前の位置決め指定精度修正量が６．５μｍ（＝位置決め指定精度：６．５μｍ）であり、且つ、採取した実測位置が６．０μｍであるとすると、改訂位置決め指定精度修正量は７．５μｍとなる。

正負両移動方向の改訂位置決め指定精度修正量は、補正量／修正量計算手段２５からロック・暗号化手段２８を介して自動的（自動モードの場合）に指定精度修正量記憶手段２１に記憶される（設定される）（ステップＳ１９）。

その後、再度、位置決め指定精度範囲外の補正区間に対応する目標位置だけを移動指令として補間手段６へ入力することにより、前述のとおり、当該目標位置に対応した位置に送り軸１（移動対象５）を位置決め制御しながら、送り軸１（移動対象５）の正方向の移動又は負方向の移動を行う（ステップＳ２０）。そして、当該目標位置に対応した送り軸１（移動対象５）の正方向又は負方向の実測位置を、測定器２３で再度計測し、測定結果読込手段２４で再度読み込んで採取する（ステップＳ２１）。

補正量／修正量計算手段２５では、再度、当該補正区間で位置決め精度が位置決め指定精度範囲内か否かを判定し（ステップＳ２２）、位置決め指定精度範囲内であれば、精度調整は終了する。一方、ステップＳ２２の判定の結果、正方向又は負方向の何れかの補正区間において位置決め精度が位置決め指定精度範囲外であると判定した場合、補正量／修正量計算手段２５では、当該補正区間について、正方向又は負方向の改訂位置決め指定精度修正量を微調整する（ステップＳ２３）。例えば改訂位置決め指定精度修正量を、０．１μｍ単位で±１〜数μｍの間で微調整する。

補正量／修正量計算手段２５では、再度、当該補正区間で位置決め精度が位置決め指定精度範囲内か否かを判定し（ステップＳ２２）、位置決め指定精度範囲内であれば、精度調整は終了する。一方、ステップＳ２２の判定の結果、正方向又は負方向の何れかの補正区間において位置決め精度が位置決め指定精度範囲外であると判定して場合、補正量／修正量計算手段２５では、当該補正区間について、再度、正方向又は負方向の改訂位置決め指定精度修正量を微調整する（ステップＳ２３）。

以後、全ての補正区間において位置決め精度が位置決め指定精度範囲内になるまでステップＳ２０〜Ｓ２２の処理を繰りかえし、全ての補正区間において位置決め精度が位置決め指定精度範囲内になったら、精度調整は終了する。

なお、上記ではピッチ誤差補正量と位置決め指定精度修正量とに対してそれぞれ、個別のピッチ誤差補正量記憶手段２０と指定精度修正量記憶手段２１を設け、且つ、個別のピッチ誤差補正量出力手段１２と指定精度修正量出力手段１４を設けたが、これらを１つの記憶手段と、１つの出力手段にまとめてもよい。この場合、予めピッチ誤差補正量と位置決め指定精度修正量とを加算したものを前記１つの記憶手段に記憶する。前記１つの出力手段では、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて送り軸１の現在位置を確認し、且つ、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向を表す信号）に基づいて送り軸１の移動方向を確認して（ステップＳ５）、この確認した送り軸１の移動方向と現在位置に対応したピッチ誤差補正量と位置決め指定精度修正量の加算値を前記１つの記憶手段から読み出して、加算手段１９へ出力する。

また、工作機械の数値制御装置には、前述の如く、真直度補正量出力手段１５と真直度補正量記憶手段１６と真直度測定手段１７とを備える場合もある。真直度測定手段１７はレーザ干渉計などからなるものであり、送り軸１の真直度（傾き）を測定し、この測定値に基づいて送り軸１の真直度補正量を求める。

この場合には下式の如く、補正量／修正量計算手段２５で計算した位置決め指定精度修正量を、ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量とに適宜の比率で分ける。そして、下式の如く、ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量を、ピッチ誤差補正量に加算して、ピッチ誤差補正量の記憶量を算出し、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量を、真直度補正量に加算して、真直度補正量の記憶量を算出する。
（位置決め指定精度修正量）＝（ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量）
＋（真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量）
(ピッチ誤差補正量の記憶量)＝(ピッチ誤差補正量）
＋(ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量）
(真直度補正量の記憶量)＝(真直度補正量)
＋（真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量）

この場合、指定精度修正量記憶手段２１と指定精度修正量出力手段１４は削除し、ピッチ誤差補正量の記憶量はピッチ誤差補正量記憶手段２０に記憶させ、真直度補正量の記憶量は真直度補正量記憶手段１６に記憶させる。

そして前述と同様に、ピッチ誤差補正量出力手段１２では、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて送り軸１の現在位置を確認し、且つ、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向を表す信号）に基づいて送り軸１の移動方向を確認して、この確認した送り軸１の移動方向と現在位置に対応したピッチ誤差補正量の記憶量をピッチ誤差補正量記憶手段２０から読み出す。真直度補正量出力手段１５では、位置認識手段１０からの入力信号（現在位置を表す信号）に基づいて送り軸１の現在位置を確認し、且つ、移動方向認識手段１１からの入力信号（移動方向を表す信号）に基づいて送り軸１の移動方向を確認して、この確認した送り軸１の移動方向と現在位置に対応した真直度補正量の記憶量を真直度補正量記憶手段１６から読み出す。この読み出されたピッチ誤差補正量の記憶量と真直度補正量の記憶量は、加算手段１９でバックラッシュ補正量に加算し、更に加算手段７で補間パルスに加算する。

以上のように、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置は、送り軸１について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を記憶する指定精度修正量記憶手段２１と、位置認識手段１０で認識した現在位置と移動方向認識手段１１で認識した移動方向とに応じた位置決め指定精度修正量を、指定精度修正量記憶手段２１から読み出して出力する指定精度修正量出力手段１４とを有することを特徴としているため、指定精度修正量記憶手段２１に記憶されている位置決め指定精度修正量によって位置決め指定精度を修正することが可能になる。従って、機械構成や組立方法等を変更せずに、短時間に低コストで容易に任意の位置決め指定精度範囲内の位置決め精度を実現することができる。

また、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置は、測定基準２２と測定器２３（送り軸位置測定手段）で測定した送り軸１の正負両移動方向の実測位置と、目標位置とに基づいて、補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段２６で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段２５を有し、この補正量／修正量計算手段２５で算出したピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量とを、ピッチ誤差補正量記憶手段２０とバックラッシュ補正量記憶手段１８と指定精度修正量記憶手段２１とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴としているため、オペレータが指定精度設定手段２６で設定した任意の位置決め指定精度に修正することができる。また、数値制御装置内に補正量／修正量計算手段２５を設けることにより、システムの単純化が図れる。即ち、自動的に位置決め指定精度修正量を計算する際、目標位置と実測位置との同期をとりやすい。

また、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置は、補正量／修正量計算手段２５で算出したピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量を、ロック・暗号化手段２８を介して、ピッチ誤差補正量記憶手段２０とバックラッシュ補正量記憶手段１８と指定精度修正量記憶手段２１とにそれぞれ記憶する構成とし、ロック・暗号化手段２８では、ピッチ誤差補正量記憶手段２０の補正量データファイルと、バックラッシュ補正量記憶手段１８の補正量データファイルと、指定精度修正量記憶手段２１の修正量データファイルとにアクセス用のパスワードを設定し、且つ、補正量／修正量計算手段２５で算出したピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量とを暗号化する構成としたことを特徴としているため、工作機械ユーザが工作機械メーカに無断で位置決め精度を変更するのを防止することができる。

また、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置は、補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する１つの記憶手段と、位置認識手段１０で認識した現在位置と移動方向認識手段１１で認識した移動方向とに応じた前記加算値を、前記１つの記憶手段から読み出して出力する１つの出力手段とを有することを特徴としているため、記憶手段の記憶容量を低減することでき、システムの簡素化を図ることができる。

また、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置は、ピッチ誤差補正量記憶手段２０と、真直度補正量記憶手段１６と、ピッチ誤差補正量出力手段１２と、真直度補正量出力手段１５とを有し、位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、ピッチ誤差補正量記憶手段２０には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第１の加算値を記憶し、真直度補正量記憶手段１６には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第２の加算値を記憶し、ピッチ誤差補正量出力手段１２では、位置認識手段１０で認識した現在位置と移動方向認識手段１１で認識した移動方向とに応じた前記第１の加算値を、ピッチ誤差補正量記憶手段２０から読み出して出力し、真直度補正量出力手段１５では、位置認識手段１０で認識した現在位置と移動方向認識手段１１で認識した移動方向とに応じた前記第２の加算値を、真直度補正量記憶手段１６から読み出して出力する構成としたことを特徴としているため、ピッチ誤差補正量記憶手段２０と真直度補正量記憶手段１６とに分けて記憶されている位置決め指定精度修正量によって位置決め指定精度を修正することが可能になる。従って、機械構成や組立方法等を変更せずに、短時間に低コストで容易に任意の位置決め指定精度範囲内の位置決め精度を実現することができる。

＜実施の形態例２＞
図７は本発明の実施の形態例２に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図である。なお、図７において図１と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。

図１では全ての手段を数値制御装置の内部機能として設けているのに対して、図６では数値制御装置に外部計算機４１を接続し、この外部計算機４１に一部の手段を移行している。具体的には、測定結果読込手段２４と補正量／修正量計算手段２５と指定精度設定手段２６と移動指令記憶手段２７とが、外部計算機４１の機能として設けられている。更に、本実施の形態例２では、外部計算機４１に移動指令読込手段４２と補正量／修正量記憶手段４３も設けられている。

移動指令読込手段４２では、数値制御装置から移動指令（目標位置）を自動的に読み込む。なお、移動指令読込手段４２を入力操作キーなどを備えた手入力用としてもよく、この場合には、工作機械メーカのオペレータが移動指令読込手段４２を用いて移動指令（目標位置）を手入力で読み込ませる。移動指令読込手段４２によって読み込まれた移動指令（目標位置）は移動指令記憶手段２７に記憶される。

補正量／修正量記憶手段４３では、補正量／修正量計算手段２５で計算したピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量とを記憶する。そして、この補正量／修正量記憶手段４３に記憶されているピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量と位置決め指定精度修正量とが、ロック・暗号化手段２８を介して、自動的に又は補正量／修正量設定手段２９を用いて手入力でピッチ誤差補正量記憶手段２０とバックラッシュ補正量記憶手段１８と指定精度修正量記憶手段２１とに記憶される。

或いは、測定結果読込手段２４と補正量／修正量計算手段２５と指定精度設定手段２６と移動指令記憶手段２７と移動指令読込手段４２と補正量／修正量記憶手段４３を、外部計算機４１ではなく、測定器２３の機能として設けてもよい。

以上のように、本実施の形態例１の工作機械によれば、本数値制御装置に外部計算機４１を接続し、補正量／修正量計算手段２５を、外部計算機４１の機能として設けたこと、又は、補正量／修正量計算手段２５を、測定器２３の機能として設けたことを特徴としているため、不具合があった場合に不具合の原因調査や不具合点の切り分けが容易になり、保守性が向上する。

なお、上記実施の形態例１，２では１つの送り軸１について述べたが、勿論、本発明は送り軸が２軸以上ある工作機械にも適用することができる。送り軸が２軸以上ある場合には、各送り軸に対して上記と同様の構成とし、上記と同様の精度調整を実施すればよい。

本発明は数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械に関するものであり、工作機械メーカが任意に指定した位置決め精度に容易に変更することができ、更には工作機械ユーザが工作機械メーカに無断で位置決め精度を変更するのを防止することができる工作機械を実現する場合に適用して有用なものである。

本発明の実施の形態例１に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図である。前記数値制御装置における位置決め制御の補正演算処理内容を示すフローチャートである。前記数値制御装置におけるピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定処理内容を示すフローチャートである。各補正区間ごとのピッチ誤差補正量、バックラッシュ補正量及び位置決め指定精度修正量の設定一覧表を示す図である。位置決め指定精度修正量の算出（設定）例を示す図である。位置決め指定精度修正量の改訂例を示す図である。本発明の実施の形態例２に係る工作機械の数値制御装置に関するブロック図である。位置決め精度の市場ニーズの説明図である。

符号の説明

１送り軸
２ボールねじ軸
３ボールナット
４サーボモータ
５移動対象
６補間手段
７加算手段
８ロータリエンコーダ
９軸制御手段
１０位置認識手段
１１移動方向認識手段
１２ピッチ誤差補正量出力手段
１３バックラッシュ補正量出力手段
１４指定精度修正量出力手段
１５真直度補正量出力手段
１６真直度補正量記憶手段
１７真直度測定手段
１８バックラッシュ補正量記憶手段
１９加算手段
２０ピッチ誤差補正量記憶手段
２１指定精度修正量記憶手段
２２測定基準
２３測定器
２４測定結果読込手段
２５補正量／修正量計算手段
２６指定精度設定手段
２７移動指令記憶手段
２８ロック・暗号化手段
２９補正量／修正量設定手段
３０モード切替手段
３１パスワード入力手段
４１外部計算機
４２移動指令読込手段
４３補正量／修正量記憶手段

Claims

数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力する補間手段と、
前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量と正負両移動方向の位置決め指定精度修正量との加算値を記憶する１つの記憶手段と、
前記補正区間ごとにバックラッシュ補正量を記憶するバックラッシュ補正量記憶手段と、
前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識する位置認識手段と、
前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識する移動方向認識手段と、
前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記加算値を、前記１つの記憶手段から読み出して出力する１つの出力手段と、
前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力するバックラッシュ補正量出力手段と、
前記１つの出力手段から出力された前記加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力されたバックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する加算手段と、
を有することを特徴とする工作機械。
数値制御装置によって送り軸の位置決め制御を行う工作機械において、
前記数値制御装置は、
補間手段と、バックラッシュ補正量記憶手段と、ピッチ誤差補正量記憶手段と、真直度補正量記憶手段と、位置認識手段と、移動方向認識手段と、バックラッシュ補正量出力手段と、ピッチ誤差補正量出力手段と、真直度補正量出力手段と、加算手段とを有し、
前記補間手段では、目標位置に応じて前記送り軸側に補間パルスを出力し、
前記バックラッシュ補正量記憶手段には、前記送り軸について予め設定された補正区間ごとに正負両移動方向のバックラッシュ補正量を記憶し、
位置決め指定精度修正量はピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量と、真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量に分けて、前記ピッチ誤差補正量記憶手段には前記ピッチ誤差補正量に加算する位置決め指定精度修正量とピッチ誤差補正量との第１の加算値を記憶し、前記真直度補正量記憶手段には前記真直度補正量に加算する位置決め指定精度修正量と真直度補正量との第２の加算値を記憶し、
前記位置認識手段では、前記送り軸の位置を測定する送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の現在位置を認識し、
前記移動方向認識手段では、前記送り軸位置測定手段の測定信号を取り込んで前記送り軸の移動方向と、この移動方向の反転とを認識し、
前記ピッチ誤差補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第１の加算値を、前記ピッチ誤差補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記真直度補正量出力手段では、前記位置認識手段で認識した前記現在位置と前記移動方向認識手段で認識した前記移動方向とに応じた前記第２の加算値を、前記真直度補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記バックラッシュ補正量出力手段では、前記移動方向認識手段で前記移動方向の反転を認識したとき、前記位置認識手段で認識した前記現在位置に応じたバックラッシュ補正量を、前記バックラッシュ補正量記憶手段から読み出して出力し、
前記加算手段では、前記ピッチ誤差補正量出力手段から出力された前記第１の加算値と、前記真直度補正量出力手段から出力された前記第２の加算値と、前記バックラッシュ補正量出力手段から出力された前記バックラッシュ補正量とを、前記補間パルスに加算する構成としたことを特徴とする工作機械。
請求項１に記載する工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、
この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記１つの記憶手段と前記バックラッシュ補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする工作機械。
請求項２に記載する工作機械において、
前記数値制御装置は
前記送り軸の正負両移動方向について予め定めた目標位置と前記目標位置を指令したときの前記送り軸の実測位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向のピッチ誤差補正量とバックラッシュ補正量とを算出し、且つ、指定精度設定手段で設定した位置決め指定精度と、前記実測位置と、前記目標位置とに基づいて、前記補正区間ごとに正負両移動方向の位置決め指定精度修正量を算出する補正量／修正量計算手段を有し、
この補正量／修正量計算手段で算出した前記ピッチ誤差補正量と前記バックラッシュ補正量と前記位置決め指定精度修正量とを、前記バックラッシュ補正量記憶手段と前記ピッチ誤差補正量記憶手段と前記真直度補正量記憶手段とにそれぞれ記憶するように構成したことを特徴とする工作機械。