JP6400311B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体を移動させるための送り装置を制御する制御装置に関する。

前記送り装置は、通常、移動体の移動を案内する案内部と、移動体を移動させる駆動部とを備えており、例えば、前記案内部は、転がり案内機構や滑り案内機構から構成され、前記駆動部は、ボールねじと、前記移動体に固設され、且つ前記ボールねじに螺合するナットと、前記ボールねじをその軸中心に回転させて、前記ナット及びこれに連結された移動体を移動させる駆動モータとから構成される。

そして、この送り装置を制御する前記制御装置は、移動体の目標移動位置を基に制御信号を生成し、この制御信号の下で駆動モータを駆動して、当該駆動モータにより前記ボールねじを軸中心に回転させることにより、前記移動体を目標移動位置に移動させるように構成されている。

ところで、上記送り装置が適用される分野は、代表的には、工作機械の分野を例示することができるが、この他にも様々な分野に適用され、近年では、ますます高精度な位置決め制御が要求されるようになってきている。特に、ボールねじで位置決めを行う場合、移動体を正方向又は負方向の同一の方向に送っているとき、実際の位置と指令位置との間には、ピッチ誤差などの位置決め誤差が生じ、また、移動体を、例えば正方向から反転させて負方向に移動させるというように、その移動方向を反転させる際にも、実際の位置と指令位置との間には、バックラッシュなどに起因した位置決め誤差が生じるという問題がある。

上記位置決め誤差のうちピッチ誤差は、主に、ボールねじの加工精度に起因するもので、ピッチ間の間隔がボールねじの長手方向の位置によって若干異なることにより生じるものであるが、この他に、例えば、移動体が移動する際に、ボールねじに作用する摩擦力などの応力により、ボールねじが弾性変形することによって生じる誤差などが含まれる。

このようなピッチ誤差を補償するために、移動体を移動させる際に生じる誤差量を相殺するための補正量を、所定間隔の移動位置ごとに予め記憶しておき、各移動位置に移動させるための指令移動位置に、対応する補正量を加算して、当該指令移動位置を補正するというピッチ誤差補正が一般的に行われており、従来、下記特許文献１に開示されるようなピッチ誤差補正が提案されている。

この特許文献１（特開昭５２−０６３５７８号公報）に開示されたピッチ誤差補正は、移動体を移動させる際に生じる誤差量が、移動体を正方向に移動させたときと、負方向に移動させたときとでは異なることに注目し、移動体を正方向に移動させたときと、負方向に移動させたときとで、異なる補正量を用いてピッチ誤差補正を行うというものである。

このピッチ誤差補正の概要について、図８及び図９に基づき説明する。このピッチ誤差補正では、まず、移動体を位置Ｐ_１から位置Ｐ_２に向けて、即ち、正方向に向けて、所定間隔の指令移動位置に移動させながら、光学式距離測定装置やリニアスケールなどの位置測定装置を用いて、当該指令移動位置に対応する移動体の実際の位置を測定し、当該各指令移動位置と、移動体の実際の位置との差であるピッチ誤差量（以下、単に「誤差量」という）をそれぞれ算出して、得られた各誤差量の正負を反転させたものを正方向のピッチ誤差補正量（以下、単に「補正量」という）として、適宜記憶手段にデータテーブルの形式で記憶する。

また、同様にして、前記移動体を位置Ｐ_２から位置Ｐ_１に向けて、即ち、負方向に向けて、前記所定間隔の指令移動位置に移動させながら、当該指令移動位置に対応する移動体の実際の位置を測定し、当該各指令移動位置と、移動体の実際の位置との差である誤差量をそれぞれ算出して、得られた各誤差量の正負を反転させたものを負方向の補正量として、前記記憶手段にデータテーブル形式で記憶する。

図８には、このようにして得られる正方向及び負方向の双方における概略的な誤差量を実線（近似曲線）で示すとともに、この誤差量から得られる、正方向及び負方向の双方における概略的な補正量を破線（近似曲線）で示している。尚、前記位置Ｐ_１は、前記移動体の負方向のストロークエンドであり、位置Ｐ_２は、前記移動体の正方向のストロークエンドである。

そして、このピッチ誤差補正では、前記移動体を移動させる場合に、前記移動体の移動方向に応じて、前記記憶手段に記憶された正方向のデータテーブル又は負方向のデータテーブルのうち、対応するデータテーブルを参照して、各指令移動位置に対して、対応する補正量を加算する処理（補正処理）を行う。斯くして、この補正処理により、上記位置決め誤差が解消される。

図９に、前記移動体を位置Ｐ_１から位置Ｐ_２に移動させた後、その移動方向を反転させて、位置Ｐ_２から位置Ｐ_１に移動させる間、前記所定間隔の指令移動位置に対して、その移動方向に応じた補正量を加算する前記補正処理を行った場合の、前記移動体の各指令移動位置に対する位置決め誤差を示す。同図９に示すように、このピッチ誤差補正によれば、往路及び復路の双方において、位置決め誤差を解消することができ、移動体の位置決め精度を向上させることができる。

特開昭５２−０６３５７８号公報

ところが、上記特許文献１に開示されるピッチ誤差補正では、移動体を位置Ｐ_１から位置Ｐ_２に正方向に移動させる場合、又は、位置Ｐ_２から位置Ｐ_１に負方向に移動させる場合には、当該移動体を所定間隔ごとの各指令移動位置に精度よく位置決めすることができるものの、移動体を位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間の中間位置で反転させる場合には、その反転後に所定距離移動する間の位置決め精度が悪化するという問題があった。

この点について、図１０に基づき、更に詳しく説明する。図１０には、図８に示した例において、移動体を位置Ｐ_１から、位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間の中間位置である位置Ｐ_３に移動させた後、当該位置Ｐ_３において移動方向を反転させて、元の位置Ｐ_１に移動させたときの誤差量を太い実線で示し、図８と同様に、位置Ｐ_３において反転させないで位置Ｐ_２まで移動させた後、当該位置Ｐ_２において移動方向を反転させて、元の位置Ｐ_１に移動させたときの誤差量を細い実線で示している。

また、図８において破線で示した補正量と同じ補正量になるが、従来のピッチ誤差補正において、データテーブル形式で保持される補正量を太い破線及び細い破線で示している。

上記のように、従来のピッチ誤差補正では、正方向における補正データテーブルと、負方向における補正データテーブルとは、それぞれ一つずつしか用意されていない。このため、移動体を、例えば、位置Ｐ_１から中間位置Ｐ_３に移動させた後、当該位置Ｐ_３において移動方向を反転させて、元の位置Ｐ_１に移動させる場合、従来のピッチ誤差補正では、移動体が位置Ｐ_１から位置Ｐ_３にするまでの間は、移動体の位置に応じて、太い破線で示す正方向の補正量でピッチ誤差補正を行い、反転時には、適用する補正量を、位置Ｐ_３について設定された正方向の補正量Ｈ_３から負方向の補正量Ｈ_３’に置換し（図において、破線の矢印で示す）、その後、同じく太い破線で示す復路の補正量でピッチ誤差補正を行うようにしていた。

ところが、上記反転前後に用いられる補正データテーブルを、正方向の補正データテーブルから負方向の補正データテーブルにいきなり切り替えると、図１１に示すように、反転後の誤差量が急激に増大するという問題が生じる。

同図１０に示すように、前記中間位置Ｐ_３で反転させたときに、反転後、移動体が所定距離ΔＬだけ移動する間における誤差量の変動は、位置Ｐ_２で反転させたときに、反転後、移動体が所定距離ΔＬだけ移動する間における誤差量の変動と、同じ傾向を示す。したがって、反転後、移動体が所定距離ΔＬだけ移動する間については、その間の誤差量を相殺する補正量、即ち、この誤差量の正負を反転させた補正量であって、図１０において、２点鎖線で示した曲線ＨＬ_３で近似される補正量に設定されるべきである。

しかるに、上記従来のピッチ誤差補正では、上述したように、上記反転前後に用いられる補正データテーブルを、正方向の補正データテーブルから負方向の補正データテーブルにいきなり切り替えるようにしていたため、反転前後において適用される補正量が急激に変動し、また、反転後に適用される補正量が、実際の誤差量に応じていないことから、反転後の誤差量が、図１１に示すように、急激に増大するのである。

一方、移動体を反転させる位置は、移動体にどのように動作をさせるかという設計的な事項に係るものであり、一律に決定できないものである。したがって、従来のピッチ誤差補正において、反転後の位置決め精度を向上させるには、想定される全ての反転位置で反転させた場合について、当該移動体が前記所定距離ΔＬだけ移動する間の正確な補正データを保持しておく必要があるが、そのデータ量は極めて膨大なものとなるため、実用的なものとはならない。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、移動体の送り方向を反転させる際に、ピッチ誤差補正によって、反転後の移動体を高精度に位置決めすることができる制御装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内部と、駆動モータを有し、前記移動体を前記移動軸方向へ移動させる駆動機構部とを備えた送り装置の、前記駆動モータの作動を制御する制御装置であって、
前記移動体に対する指令移動位置を生成して出力する位置指令部と、
前記位置指令部から出力された指令移動位置に従った制御信号を生成して前記駆動モータを制御する位置制御部と、
前記移動体を前記移動軸方向に移動させる際に、該移動軸方向の所定位置ごとに予め定められた補正量を基に、前記位置指令部から出力される指令移動位置に対応した補正量を、該指令移動位置に付加するピッチ誤差補正部とを備えて構成され、
前記ピッチ誤差補正部は、
前記移動体を移動軸上の位置Ｐ_１から位置Ｐ_２に、正方向に向けて移動させたときに生じる、前記移動体の所定位置ごとの位置決め誤差量に対応する正方向補正量を記憶した正方向補正量記憶部と、
前記移動体を前記移動軸上の位置Ｐ_２から位置Ｐ_１に、負方向に向けて移動させたときに生じる、前記移動体の所定位置ごとの位置決め誤差量に対応する負方向補正量を記憶した負方向補正量記憶部と、
前記位置指令部から出力される指令移動位置を基に、前記移動体の移動方向及び指令移動位置を認識する移動方向・位置認識部と、
前記移動方向・位置認識部によって認識された前記移動体の移動方向及び指令移動位置を基に、前記移動体の移動方向に応じて、前記正方向補正量記憶部に記憶された正方向補正量、又は負方向補正量記憶部に記憶された負方向補正量を参照して、該移動体の移動方向及び指令移動位置に応じた補正量を設定する補正量設定部と、
前記補正量設定部によって設定された補正量を前記位置指令部から出力される指令移動位置に付加する補正実行部とから構成される制御装置において、
前記補正量設定部は、前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間で、前記移動体の移動方向が反転される場合には、反転位置における補正量として反転前の移動方向について設定された補正量を適用し、前記移動体が反転位置から所定距離移動した位置における補正量として反転後の移動方向について設定された補正量を適用するとともに、前記移動体が反転位置から前記所定距離移動するまでの間の前記所定位置ごとの補正量を、前記反転位置における補正量と、反転後前記移動体が前記所定距離移動した位置における補正量とを基にして、その補間処理により算出するように構成された制御装置に係る。

この制御装置によれば、前記位置指令部により、前記移動体に対する前記移動軸上の指令移動位置が生成され、生成された指令移動位置が位置制御部に送信される。そして、この位置制御部により、指令移動位置に従った制御信号が生成され、この制御信号によって前記駆動モータが制御されて、前記移動体が指令移動位置に移動せしめられる。

その際、前記ピッチ誤差補正部により、前記移動軸方向の所定位置ごとに予め定められた補正量を基に、前記位置指令部から出力される指令移動位置に対応した補正量が、該指令移動位置に付加される。

具体的には、前記ピッチ誤差補正部は、その前記移動方向・位置認識部により、前記位置指令部から出力される指令移動位置を基に、前記移動体の移動方向及び指令移動位置を認識し、認識された前記移動体の移動方向及び指令移動位置を基に、前記補正量設定部により、前記移動体の移動方向に応じ、即ち、移動方向が正方向であるか又は負方向であるかに応じ、前記正方向補正量記憶部に記憶された正方向補正量、又は負方向補正量記憶部に記憶された負方向補正量を参照して、当該移動体の移動方向及び指令移動位置に応じた補正量を設定し、設定した補正量を、前記補正実行部により、前記位置指令部から出力される指令移動位置に付加する処理を行う。

そして、前記補正量設定部は、前記移動方向・位置認識部によって認識される前記移動体の移動方向が、前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間で反転される場合には、反転位置における補正量として反転前の移動方向について設定された補正量を適用し、前記移動体が反転位置から所定距離移動した位置における補正量として反転後の移動方向について設定された補正量を適用するとともに、前記移動体が反転位置から前記所定距離移動するまでの間の前記所定位置ごとの補正量を、反転位置における補正量と、反転後に前記移動体が前記所定距離移動した位置における補正量とを基に、その間を補間処理によって算出し、前記補正実行部は、このような補正量を、前記位置指令部から出力される指令移動位置に付加する。

このように、本発明に係る制御装置によれば、移動体の移動方向に応じた補正量を前記指令移動位置に付加するようにしているので、当該移動体を、その移動方向に応じて高精度に位置決めすることができる。

また、移動体の移動方向が前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間で反転される場合には、反転前の移動方向における当該反転位置の補正量と、反転後の移動方向における、前記移動体が所定距離移動した位置の補正量とを基に、補間処理により、反転後の前記所定位置ごとの補正量を算出するようにしているので、前記移動体が所定距離移動するまでの間の補正量は、反転前の移動方向における補正量から、反転後の移動方向における補正量へと、徐々に移行する補正量に設定され、当該補正量は、反転後に前記移動体が所定距離移動する間に生じる実際のピッチ誤差量を相殺するための補正量に近似したものとなる。

したがって、本発明に係る制御装置によれば、位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間で移動体を反転させる場合に、反転前の移動方向における当該反転位置の補正量から、反転後の移動方向における当該反転位置の補正量に、いきなり移行させ、以後、反転後の移動方向における補正量に従って、前記指令移動位置を補正するようにしていた従来に比べて、反転直後の移動体の位置決めをより高精度に行うことができる。

尚、上記制御装置において、前記補正量設定部は、前記補間処理を、前記移動体の移動量を変数とした線形関数又は非線形関数に従って処理するように構成された態様をとることができる。適用し得る非線形関数には、何ら制限はなく、例えば、２次関数、３次関数や、その他の指数関数などが含まれるが、移動体の反転後のピッチ誤差量を相殺するための補正量を近似できるものであるのが好ましい。

また、前記補正量設定部は、前記移動体を前記位置Ｐ_１から所定距離だけ正方向に移動させる際の補正量の変動、又は前記移動体を前記位置Ｐ_２から所定距離だけ負方向に移動させる際の補正量の変動に応じた関数に従って、前記補間処理を行うように構成されていても良い。このような関数に従って算出される補正量は、前記移動体の反転後に生じる実際のピッチ誤差量を相殺するための補正量に、より近似したものとなり、反転直後の移動体の位置決めをより高精度に行うことができる。

本発明に係る制御装置によれば、移動体の移動方向に応じた補正量を前記指令移動位置に付加するようにしているので、当該移動体を、その移動方向に応じて高精度に位置決めすることができ、また、移動体を反転させる場合にも、反転直後の移動体の位置を高精度に位置決めすることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置及び送り装置の概略構成を示した説明図である。 本実施形態におけるピッチ誤差補正量の取得について説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御装置の概略構成を示したブロック図である。 本実施形態に係るピッチ誤差量及びピッチ誤差補正量について説明するための説明図である。 本実施形態に係る反転時のピッチ誤差補正量について説明するための説明図である。 本発明の他の実施形態に係る反転時のピッチ誤差補正量について説明するための説明図である。 本発明の他の実施形態に係る反転時のピッチ誤差補正量について説明するための説明図である。 従来のピッチ誤差補正について説明するための説明図である。 従来のピッチ誤差補正について説明するための説明図である。 従来のピッチ誤差補正における問題点を説明するための説明図である。 従来のピッチ誤差補正における問題点を説明するための説明図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本例の送り装置及びその制御装置の構成について説明する。図１は、送り装置及び制御装置を示した概略平面図であり、図２は、送り装置の概略側面図であり、図３は制御装置の概略構成を示したブロック図である。

送り装置２０は、例えば、工作機械に設けられるもので、同図１に示すように、基台２１上に配設された案内部３０及び駆動部４０を備える。前記案内部３０は、基台２１上に、適宜間隔をあけて矢示方向に沿って平行に配設された一対のガイドレール３１と、移動体２２の下面に固設され、且つ前記各ガイドレール３１に、これに沿って移動自在にそれぞれ係合した４個のスライダ３２とから構成され、前記移動体２２が、この案内部３０によって矢示方向に移動自在となっている。

また、前記駆動部４０は、前記一対のガイドレール３１間に、前記矢示方向に沿って配設されたボールねじ４１と、前記移動体２２の下面に固設され、前記ボールねじ４１のねじ軸にボールを介して螺合するナット４４と、前記基台２１上に配設され、前記ボールねじ４１の両端部をそれぞれ回転自在に支持する一対のベアリング４２と、同じく前記基台２１上に配設され、前記ボールねじ４１のねじ軸をその軸中心に回転させる駆動モータ４３と、この駆動モータの回転角度位置を検出するエンコーダ４５とから構成される。

制御装置１は、前記駆動モータ４３の作動を制御するもので、図３に示すように、プログラム解析部２、位置指令部３、ピッチ誤差補正部４、位置制御部１０とから構成される。

前記プログラム解析部２は、図示はしていないが、適宜記憶部に格納されたＮＣプログラムや、適宜入力されるＮＣプログラムを解析して、当該ＮＣプログラム中に含まれる前記移動体２２の目標移動位置及び移動速度に係る情報を抽出し、抽出した目標移動位置及び移動速度に係る情報を前記位置指令部３に送信する。

前記位置指令部３は、前記プログラム解析部２から送信された目標移動位置及び移動速度に係る情報を基に、前記移動速度に応じた指令移動位置を逐次生成し、生成した指令移動位置を順次前記ピッチ誤差補正部４及び前記位置制御部１０に送信する処理を行う。

前記位置制御部１０は、前記位置指令部３から送信された指令移動位置を受信して、この指令移動位置に従った制御信号（電流制御信号）を生成し、生成した制御信号（電流制御信号）により前記駆動モータ４３の作動を制御する。その際、位置制御部１０は、前記エンコーダ４５から送信される駆動モータ４３の現在角度位置（即ち、移動体２２の現在位置）に係る信号を基に、指令移動位置と現在位置との偏差を補正すべく、当該駆動モータ４３をフィードバック制御する。

前記ピッチ誤差補正部４は、前記位置指令部３から送信された指令移動位置を受信して、前記移動体２２の位置に応じた補正量を設定し、設定した補正量を前記位置指令部から出力される指令移動位置に付加する処理部であり、移動方向・位置認識部５、補正量設定部６、正方向補正量記憶部７、負方向補正量記憶部８、補正実行部９から構成される。

前記正方向補正量記憶部７は、前記移動体２２を正方向に移動させたときの、所定位置ごとのピッチ誤差補正量（以下、単に「補正量」という）をデータテーブルの形式で記憶する機能部であり、また、前記負方向補正量記憶部８は、前記移動体２２を負方向に移動させたときの、前記所定位置ごとの補正量をデータテーブルの形式で記憶する機能部であり、これら正方向補正量記憶部７及び負方向補正量記憶部８に格納される補正量は、それぞれ予め設定される。

この補正量の設定は、例えば、前記位置制御部１０による制御の下で、前記駆動モータ４３を駆動して、図２に示すように、前記移動体２２を負方向のストロークエンドである位置Ｐ_１から、正方向のストロークエンドである位置Ｐ_２まで、正方向に向けて所定間隔（ピッチであり、図２では５０ｍｍ間隔）の指令移動位置に移動させながら、各指令移動位置での位置決め誤差量（ピッチ誤差量であり、以下、単に「誤差量」という）、即ち、当該指令移動位置と、移動体２２の実際の移動位置との差である誤差量を、光学式距離測定装置やリニアスケールなどの位置測定装置を用いて測定し、得られた各誤差量の正負を反転させたものを正方向の補正量として、前記移動体２２の位置（所定位置）と対応付けて前記正方向補正量記憶部７に格納する。

同様にして、前記移動体２２を位置Ｐ_２から位置Ｐ_１まで、負方向に向けて所定間隔の指令移動位置に移動させながら、各指令移動位置での誤差量を測定し、得られた各誤差量の正負を反転させたものを負方向の補正量として、前記移動体２２の位置（所定位置）と対応付けて前記負方向補正量記憶部８に格納する。

図４に、上記のようにして測定される、概略的な正方向誤差量及び負方向誤差量の一例を実線で示し、これに応じて設定される、概略的な正方向補正量及び負方向補正量の一例を破線で示している。

尚、図２に示した例では、ピッチを５０ｍｍとしたが、これに限られるものではなく、より細かな間隔とするのが好ましい。また、各ピッチ間を更に細かな間隔で補間処理して、より細かな間隔の補正量を設定するようにしても良い。

前記移動方向・位置認識部５は、前記位置指令部３から送信された指令移動位置を順次受信して、前記移動体２２の移動方向と指令移動位置を認識し、認識した移動方向と指令移動位置を前記補正量設定部６に送信する処理を行う。

前記補正量設定部６は、前記移動方向・位置認識部５から受信した移動方向及び指令移動位置を基に、前記移動体２２の移動方向が正方向である場合には、前記正方向補正量記憶部７に記憶された正方向補正量を参照して、当該移動体２２の指令移動位置に応じた補正量を設定し、一方、前記移動体２２の移動方向が負方向である場合には、前記負方向補正量記憶部８に記憶された負方向補正量を参照し、当該移動体２２の指令移動位置に応じた補正量を設定して、前記補正実行部９に送信する処理を行う。

また、補正量設定部６は、前記移動方向・位置認識部５から送信される前記移動体２２の移動方向が、前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間、即ち、中間位置で反転される場合には、反転前の移動方向における当該反転位置の補正量と、反転後の移動方向における、前記移動体２２が所定距離移動した位置の補正量とを基に、その補間処理により、反転後の前記所定位置ごとの補正量を算出して、前記補正実行部９に送信する。

移動体２２の移動方向が、この中間位置で反転される場合の補正量の設定について、図５を用いて、更に詳しく説明する。図５は、移動体２２が位置Ｐ_１から正方向に移動し、ついで位置Ｐ_３においてその移動方向が負方向に反転されて、元の位置Ｐ_１に移動する際の概略的な補正量を太い破線で示している。

図５に示すように、移動体２２が位置Ｐ_１から位置Ｐ_３に移動する間、前記補正量設定部６は、前記移動方向・位置認識部５から送信される前記移動体２２の移動方向が正方向であるので、前記正方向補正量記憶部７に記憶された正方向補正量を参照して、この間の補正量を設定する（図５において太字破線で示した正方向補正量）。

ついで、前記移動方向・位置認識部５から送信される前記移動体２２の移動方向が位置Ｐ_３において負方向に反転されると、前記補正量設定部６は、位置Ｐ_３に対応した正方向補正量であるＨ_３と、位置Ｐ_３から反転方向（負方向）に所定距離ΔＬだけ移動した位置に対応する位置の負方向補正量Ｈ_ΔＬとを基に、その間を適宜曲線に従って補間処理し、移動体２２が反転後、前記所定距離ΔＬだけ移動する間の、前記所定位置ごとの補正量を算出する。図５では、前記所定距離ΔＬを５等分して、ΔＬ／５の補間間隔で、補正量Ｈ_ａ，Ｈ_ｂ，Ｈ_ｃ，Ｈ_ｄを算出する例を示しているが、これはあくまでも例示であり、この補間間隔は、前記所定位置ごとの間隔と同じ間隔である。前記補正量設定部６は、このようにして補間処理により算出した補正量を前記補正実行部９に送信する。

尚、図５に示した例では、前記補間処理に用いる曲線（即ち、関数）（図５のＡ部参照）を、前記位置Ｐ_２から負方向に前記所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）（図５のＢ部参照）と同じ曲線（関数）、又はこれに近似した曲線（関数）としている。上記図１０に示して説明したように、位置Ｐ_３で反転させたときに、反転後、移動体２２が所定距離ΔＬだけ移動する間における誤差量の変動は、位置Ｐ_２で反転させたときに、反転後、移動体２２が所定距離ΔＬだけ移動する間における誤差量の変動と、同じ傾向を示す。したがって、上記のように、前記補間処理に用いる曲線（関数）を、前記位置Ｐ_２から負方向に前記所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）、又はこれに近似した曲線（関数）とすることで、当該区間の誤差量に応じた補正量を設定することができる。

ついで、前記補正量設定部６は、移動体２２が位置Ｐ_１に至るまでの間、前記負方向補正量記憶部８に記憶された負方向補正量を参照して、この間の補正量を設定する（図５において太い破線で示した負方向補正量）。

尚、前記補正量設定部６は、移動体２２が負方向に向けて移動した後、中間位置Ｐ_３で反転されて正方向に移動する場合も上記と同様にして補正量を設定するが、反転位置Ｐ_３から所定距離ΔＬだけ移動する区間の補正量は、前記位置Ｐ_１から正方向に前記所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）、又はこれに近似した曲線（関数）を用いた曲線補間処理によって、所定間隔ごとの補正量を設定する。

前記補正量設定部６は、以上のようにして、前記移動体２２の指令移動位置に応じた補正量を設定して、前記補正実行部９に送信する。

前記補正実行部９は、前記補正量設定部６によって設定された補正量を、前記位置指令部３から前記位置制御部１０に送信される、対応した指令移動位置に付加する処理を行う。

以上の構成を備えた本例の制御装置１によれば、まず、前記プログラム解析部２により、適宜ＮＣプログラムが解析されて、当該ＮＣプログラム中に含まれる前記移動体２２の目標移動位置及び移動速度に係る情報が抽出され、抽出された目標移動位置及び移動速度に係る情報が前記位置指令部３に送信される。

前記位置指令部３では、前記プログラム解析部２から送信された目標移動位置及び移動速度に係る情報を基に、前記移動速度に応じた指令移動位置が逐次生成され、生成された指令移動位置が順次前記ピッチ誤差補正部４及び前記位置制御部１０に送信される。

そして、この位置制御部１０により、前記指令移動位置に従った制御信号が生成され、この制御信号により前記駆動モータ４３が制御されて、前記移動体２２が指令移動位置に移動せしめられる。

その際、前記ピッチ誤差補正部４により、前記位置指令部から位置制御部１０に送信される指令移動位置に対応した補正量が、当該指令移動位置に付加される。

即ち、前記ピッチ誤差補正部４では、その前記移動方向・位置認識部５において、前記位置指令部３から順次送信される指令移動位置を基に、前記移動体２２の移動方向及び指令移動位置が認識され、認識された前記移動体２２の移動方向及び指令移動位置を基に、前記補正量設定部６により、移動方向が正方向である場合には、前記正方向補正量記憶部７に記憶された正方向補正量が参照され、移動方向が負方向である場合には、前記負方向補正量記憶部８に記憶された負方向補正量が参照されて、当該移動体２２の移動方向及び指令移動位置に応じた補正量が設定され、設定された補正量が、前記補正実行部９によって、前記位置指令部３から前記位置制御部１０に送信される、対応の指令移動位置に付加される。

また、前記移動方向・位置認識部５によって認識される前記移動体２２の移動方向が、中間位置Ｐ_３で反転される場合には、前記補正量設定部６は、反転前の移動方向における当該反転位置Ｐ_３の補正量と、反転後の移動方向における、前記移動体２２が所定距離ΔＬだけ移動した位置の補正量とを基に、その間を曲線補間によって、反転後の前記所定位置ごとの補正量を算出し、前記補正実行部９は、このようにして算出されたピッチ誤差補正量を、前記位置指令部３から前記位置制御部１０に送信される、対応の指令移動位置に付加する。

斯くして、本例の制御装置１によれば、前記移動体２２の移動方向に応じた補正量を前記指令移動位置に付加するようにしているので、当該移動体２２を、その移動方向に応じて高精度に位置決めすることができる。

また、移動体２２の移動方向が前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間の中間位置Ｐ_３で反転される場合には、反転前の移動方向における当該反転位置の補正量と、反転後の移動方向における、前記移動体２２が所定距離ΔＬだけ移動した位置の補正量とを基に、その間を曲線補間によって、反転後の前記所定位置ごとの補正量を算出するとともに、補間曲線を、負方向に反転する場合には、前記位置Ｐ_２から負方向に前記所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）、又はこれに近似した曲線（関数）とし、正方向に反転する場合には、前記位置Ｐ_１から正方向に所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）、又はこれに近似した曲線（関数）としているので、移動体２２が当該区間を移動する間の補正量を、反転前の移動方向における補正量から、反転後の移動方向における補正量へと、徐々に移行する補正量に設定することができるとともに、当該補正量は、反転後に前記移動体２２が所定距離移動する間に生じる実際のピッチ誤差量を相殺するために必要な補正量に近似したものとなるので、従来に比べて、反転直後の移動体の位置決めをより高精度に行うことができる。

以上、本発明の一具体的な態様について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限られるものではない。

例えば、上例では、反転後の補正量の補間処理を、負方向に反転する場合には、前記位置Ｐ_２から負方向に前記所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）か、又はこれに近似した曲線（関数）を用い、正方向に反転する場合には、前記位置Ｐ_１から正方向に所定距離ΔＬだけ移動させる区間の補正量が示す曲線（関数）と同じ曲線（関数）か、又はこれに近似した曲線（関数）を用いて、行うようにしたが、図６に示すように、円弧、即ち、円の関数を用いて補間処理を行って良いし、この他の２次関数、３次関数や指数関数などの非線形関数を用いて補間処理を行っても良い。

また、上記補間処理を、図７に示すように、直線（線形関数）を用いて行っても良い。このような補間処理によっても、反転前の移動方向における補正量から、反転後の移動方向における補正量へと、徐々に移行する補正量に設定することができるので、従来に比べて、反転直後の移動体の位置決めを高精度に行うことができる。

尚、図６では、補間処理によって算出される補正量を、Ｈ_ａ’，Ｈ_ｂ’，Ｈ_ｃ’，Ｈ_ｄ’で示している。また、図７では、補間処理によって算出される補正量を、Ｈ_ａ”，Ｈ_ｂ”，Ｈ_ｃ”，Ｈ_ｄ”で示している。

また、上例では、位置Ｐ_１を移動体２２の負方向のストロークエンドに設定し、位置Ｐ_２を正方向のストロークエンドに設定したが、これに限定する意図ではなく、位置Ｐ_１及び位置Ｐ_２は、それぞれストロークエンドの内側に設定されるものであっても良い。

１ 制御装置
２ プログラム解析部
３ 位置指令部
４ ピッチ誤差補正部
５ 移動方向・位置認識部
６ 補正量設定部
７ 正方向補正量記憶部
８ 負方向補正量記憶部
９ 補正実行部
１０ 位置制御部
２０ 送り装置
２１ 基台
２２ 移動体
３０ 案内部
４０ 駆動部
４１ ボールねじ
４３ 駆動モータ
４５ エンコーダ

Claims (4)

1. 移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内部と、駆動モータを有し、前記移動体を前記移動軸方向へ移動させる駆動機構部とを備えた送り装置の、前記駆動モータの作動を制御する制御装置であって、
   前記移動体に対する指令移動位置を生成して出力する位置指令部と、
   前記位置指令部から出力された指令移動位置に従った制御信号を生成して前記駆動モータを制御する位置制御部と、
   前記移動体を前記移動軸方向に移動させる際に、該移動軸方向の所定位置ごとに予め定められた補正量を基に、前記位置指令部から出力される指令移動位置に対応した補正量を、該指令移動位置に付加するピッチ誤差補正部とを備えて構成され、
   前記ピッチ誤差補正部は、
   前記移動体を移動軸上の位置Ｐ_１から位置Ｐ_２に、正方向に向けて移動させたときに生じる、前記移動体の所定位置ごとの位置決め誤差量に対応する正方向補正量を記憶した正方向補正量記憶部と、
   前記移動体を前記移動軸上の位置Ｐ_２から位置Ｐ_１に、負方向に向けて移動させたときに生じる、前記移動体の所定位置ごとの位置決め誤差量に対応する負方向補正量を記憶した負方向補正量記憶部と、
   前記位置指令部から出力される指令移動位置を基に、前記移動体の移動方向及び指令移動位置を認識する移動方向・位置認識部と、
   前記移動方向・位置認識部によって認識された前記移動体の移動方向及び指令移動位置を基に、前記移動体の移動方向に応じて、前記正方向補正量記憶部に記憶された正方向補正量、又は負方向補正量記憶部に記憶された負方向補正量を参照して、該移動体の移動方向及び指令移動位置に応じた補正量を設定する補正量設定部と、
   前記補正量設定部によって設定された補正量を前記位置指令部から出力される指令移動位置に付加する補正実行部とから構成される制御装置において、
   前記補正量設定部は、前記位置Ｐ_１と位置Ｐ_２との間で、前記移動体の移動方向が反転される場合には、反転位置における補正量として反転前の移動方向について設定された補正量を適用し、前記移動体が反転位置から所定距離移動した位置における補正量として反転後の移動方向について設定された補正量を適用するとともに、前記移動体が反転位置から前記所定距離移動するまでの間の前記所定位置ごとの補正量を、前記反転位置における補正量と、反転後前記移動体が前記所定距離移動した位置における補正量とを基にして、その補間処理により算出するように構成されていることを特徴とする制御装置。
2. 前記補正量設定部は、前記補間処理を、移動量を変数とした線形関数に従って処理するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記補正量設定部は、前記補間処理を、移動量を変数とした非線形関数に従って処理するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
4. 前記補正量設定部は、前記移動体を前記位置Ｐ_１から所定距離だけ正方向に移動させる際の補正量の変動、又は前記移動体を前記位置Ｐ_２から所定距離だけ負方向に移動させる際の補正量の変動に応じた関数に従って、前記補間処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項１記載の制御装置。