JPH03208542A - Backlash correction system numerically controlled machine tool - Google Patents
Backlash correction system numerically controlled machine toolInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は数値制御工作機械に関し、一層詳細には、円弧
補間等による曲線加工における種々の送り速度に対応し
て、最適なバツクラツシ補正を行う数値制御工作機械の
バックラツシ補正方式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a numerically controlled machine tool, and more specifically, it performs optimal deformation correction in response to various feed speeds in curve machining using circular interpolation, etc. This paper relates to a backlash correction method for numerically controlled machine tools.
[従来の技術]
従来から、三次元切削等を行う工作機械においては、X
軸、Y軸、Z軸の各軸毎に配置された駆動機構を用いて
加工工具あるいはワークを移動させることにより、三次
元的な立体加工1実現しており、これらの多軸同時制御
には、フログラム式のNC装置が多用されている竺この
NC装置は外部から入力されたデータ力ら所定の動作プ
ログラムにより、各軸毎の動角指令値を解析し、各軸毎
のデータを工作機械C各軸の駆動機構に順次出力し、動
作プログラ1により設定された所期の動作を実行させる
もCである。[Conventional technology] Conventionally, machine tools that perform three-dimensional cutting, etc.
Three-dimensional three-dimensional machining1 is realized by moving the machining tool or workpiece using drive mechanisms arranged for each axis, Y-axis, and Z-axis. This NC device, which is often used as a programmable NC device, analyzes the movement angle command value for each axis based on externally input data and a predetermined operation program, and then transmits the data for each axis to the machine tool. It is also C that sequentially outputs to the drive mechanism of each axis and executes the desired operation set by the operation program 1.
ここで、前記の駆動機構は、加工工具あるレはワークを
移動させる駆動源としてのサーボモー夕と、モータの回
転を各軸に伝達するためCボールねじ、ギヤトレイン等
の伝達機構と、モータを回転駆動するため駆動信号を供
給する一方、位置、速度を検出し駆動信号にフィードハ
ックするための位置、速度制御ループ等の制御回路とを
含む。Here, the drive mechanism described above includes a servo motor as a drive source for moving the workpiece, a transmission mechanism such as a C ball screw or gear train for transmitting the rotation of the motor to each axis, and a motor. It supplies a drive signal for rotational driving, and also includes a control circuit such as a position and speed control loop for detecting position and speed and feeding it back to the drive signal.
この駆動機構では、加工工具あるいはワークを移動させ
る際に、伝達機構によるバックラッシが生じる。そこで
、従来より、このパックラッシを補正する技術が種々考
案されている。In this drive mechanism, backlash occurs due to the transmission mechanism when moving a processing tool or a workpiece. Therefore, various techniques have been devised to correct this pack lash.
一般に、このようなNC装置におけるバックラッシ補正
は、例えば、切削送り、早送りあるいは円弧補間等の曲
線制御における送り速度をある速度に設定し、そのとき
に生じるバックラッシ量を測定し、これをバックラッシ
補正量として蓄積しておき、駆動機構の速度制御系に供
給して補正する方法が多用されている。Generally, backlash correction in such an NC device is performed by setting the feed speed in curve control such as cutting feed, rapid feed, or circular interpolation to a certain speed, measuring the amount of backlash that occurs at that time, and calculating this as the backlash correction amount. A method that is often used is to store the data as a value and supply it to the speed control system of the drive mechanism for correction.
[発明が解決しようとする課題]
円弧補間等の曲線制御において、真円加工を行う場合は
、2軸同時制御が必要であるが、この場合のバックラッ
シ補正は、各軸毎のバックラッシ補正量を用いて各軸毎
に行われる。ところで、このような加工において象限の
切り換え時、すなわち、一つの軸の送り方向が十から−
あるいは一から十へ変化するとき、通常のバックラッシ
補正を行うと、所謂、喰い込み現象が生ずる場合がある
。[Problems to be Solved by the Invention] In curve control such as circular interpolation, simultaneous control of two axes is required when performing perfect circle machining, but backlash correction in this case requires adjusting the amount of backlash correction for each axis. This is done for each axis using By the way, in such machining, when switching quadrants, that is, when the feed direction of one axis changes from 10 to -
Alternatively, when normal backlash correction is performed when changing from 1 to 10, a so-called bite phenomenon may occur.
第4図はこの様子を示す図であり、加工工具のバックラ
ッシ補正前の軌跡Sとバックラッシ補正後の軌跡S′を
指令値との誤差を拡大して図示したものである。(a)
→(ロ)は、正常にバックラッシ補正が作用し、イい込
み現象が生じない場合、(C)→(イ)は、バックラッ
シ補正が正常に作用せず、喰い込み現象が生じる場合を
示している。FIG. 4 is a diagram showing this situation, and shows the trajectory S of the machining tool before backlash correction and the trajectory S' after backlash correction with the error with the command value enlarged. (a)
→(B) shows the case where the backlash correction works normally and no digging-in phenomenon occurs, and (C)→(B) shows the case when the backlash correction does not work normally and the digging-in phenomenon occurs. There is.
この喰い込み現象は、機械系の構造によるものであり、
象限切り換え時に立ち上がりがAの如くシャープになる
場合には発生せず、立ち上がりがBの如く緩慢な場合に
発生する。なおBLはパックラッシ量である。This biting phenomenon is due to the structure of the mechanical system.
This does not occur when the rise is sharp as in A when switching quadrants, but it occurs when the rise is slow as in B. Note that BL is the amount of pack lash.
ここで、通常のバックラッシ補正は、サーボモータ駆動
の1サンプリングタイムの間にバックラッシ補正量に相
当するパルスを一時に加えて速度制御系を介してサーボ
モータに供給するため、象限切り換え時に立ち上がりが
シャープになる場合には問題ないが、立ち上がりが緩慢
な場合には、バックラッシ補正後の軌跡が、加工したい
円弧の内側に喰い込んだ軌跡を描くことになり、喰い込
み現象を呈することになる。Here, in normal backlash correction, a pulse corresponding to the amount of backlash correction is added at one time during one sampling time of servo motor drive and is supplied to the servo motor via the speed control system, so the rise is sharp when switching quadrants. However, if the rise is slow, the trajectory after backlash correction will draw a trajectory that bites into the inside of the circular arc to be machined, resulting in a biting phenomenon.
第5図は、第4図の喰い込み現象を機械系の動きとして
表した図であり、(a)は、正常にパフクラッシ補正が
作用し、喰い込み現象が生じない場合、(ロ)は、バッ
クラッシ補正が正常に作用せず、喰い込み現象が生じる
場合を示している。Fig. 5 is a diagram showing the biting phenomenon shown in Fig. 4 as the movement of the mechanical system. This shows a case where backlash correction does not work properly and a bite phenomenon occurs.
図中、CはNC指令値、Mはバックラッシ補正前の状態
、Nはバックラッシ補正後の状態、BLはバックラッシ
量を示している。In the figure, C indicates the NC command value, M indicates the state before backlash correction, N indicates the state after backlash correction, and BL indicates the amount of backlash.
バックラッシ補正が正←く作用し、喰い込み現象が生じ
ない場合は、バックラッシの間に機械系は停止している
のに対して、バックラッシ補正が正しく作用せず、喰い
込み現象が生じる場合には、バックラッシの間に機械系
は少しずつ戻り運動をしていることになるため、通常の
バックラッシ補正を行うと所望の軌跡である円弧より内
側に喰い込む現象を引き起こし、円弧補間、曲線加工の
精度を低下させることになる。If the backlash correction works correctly and the digging phenomenon does not occur, the mechanical system is stopped during the backlash, whereas if the backlash correction does not work correctly and the digging phenomenon occurs, then the mechanical system stops during the backlash. During backlash, the mechanical system moves back little by little, so if normal backlash correction is performed, it will bite inward from the desired trajectory, which will reduce the accuracy of circular interpolation and curve machining. This will reduce the
この原因は、先にも述べたように、通常のバックラッシ
補正は、サーボモータ駆動の1サンプリングタイムの間
にバックラッシ補正量に相当するパルスを一時に加えて
速度制御系を介してサーボモータに供給するため、象限
切り換え時に立ち上がりが緩慢匁場合には、パックラッ
シ補正後の軌跡が、加工したい円弧の内側に喰い込んだ
軌跡を描くことになるためである。The reason for this is, as mentioned earlier, in normal backlash correction, pulses equivalent to the amount of backlash correction are added at one time during one sampling time of servo motor drive, and the pulses are supplied to the servo motor via the speed control system. Therefore, if the rise is slow at the time of quadrant switching, the trajectory after pack lash correction will draw a trajectory that cuts inside the arc to be machined.
一方、特開昭60−172444号公報記載のNC装置
においては、上記の如き緩慢な立ち上がりを有する機械
系のバックラッシ補正方法として、サーボモータ駆動の
1サンプリングタイムの間にパックラッシ補正量に相当
するパルスを一時に加えて速度制御系を介してサーボモ
ータに供給せず、円弧補間時に生じるバックラッシ量を
複数の位置間隔で分割したバックラッシ補正データを用
意しておき、移動位置毎にバックラッシ補正量を徐々に
加える方法が開示されている。On the other hand, in the NC device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-172444, as a backlash correction method for a mechanical system having a slow rise as described above, a pulse corresponding to the backlash correction amount is generated during one sampling time of the servo motor drive. is added at one time and not supplied to the servo motor via the speed control system. Instead, backlash correction data is prepared by dividing the amount of backlash that occurs during circular interpolation into multiple position intervals, and the amount of backlash correction is gradually increased for each moving position. Disclosed is a method for adding.
この方法によれば、前記の喰い込み現象をかなり改善す
ることが可能であるが、次の点で不都合が存在する。According to this method, it is possible to considerably improve the above-mentioned biting phenomenon, but there are disadvantages in the following points.
すなわち、第lは、上記の喰い込み現象は、送り速度に
よりその量が変化するため、・ある送り速度で測定した
バックラッシ量をもとにバックラッシ補正を行っただけ
では完全な補正にならないという点であり、第2は、分
割位置に対応して、サーボモータ駆動の1サンプリング
タイムの間に当該分割位置におけるバックラッシ補正量
に相当するパルスを速度制御系を介してサーボモータに
供給しているため、緩慢な立ち上がり部の勾配の変化に
追従したバックラッシ補正となっていないという点であ
る。In other words, the first point is that the amount of the above-mentioned biting phenomenon changes depending on the feed speed, so simply performing backlash correction based on the amount of backlash measured at a certain feed speed will not result in complete correction. The second reason is that, corresponding to the divided position, pulses corresponding to the amount of backlash correction at the divided position are supplied to the servo motor via the speed control system during one sampling time of servo motor drive. , the backlash correction does not follow the change in slope of the slow rising part.
第2の点について詳細に説明すると次の如くなる。緩慢
な立ち上がりを持つ場合のバツクラッシを詳細に分析す
ると、第3図(指令値との誤差を拡大して図示〉に示す
ように、シャープな立ち上がり部分Aと、それに続く緩
慢な立ち上がり部分Bに分かれており、緩慢な立ち上が
り部分Bでは、各位置毎の分割距離Ll、L2、L3に
応じて勾配が徐々に変化している。従って、位置に応じ
たパックラッシ補正量に基づいて、速度制御系を介して
サーボモー夕に供給する1サンプリングタイム当たりの
パルスレートを変化させなければ正確なバックラッシ補
正が出来ないことになる。The second point will be explained in detail as follows. If we analyze in detail the blow crush that has a slow rise, it can be divided into a sharp rise part A and a slow rise part B, as shown in Figure 3 (the error from the command value is shown enlarged). In the slow rising portion B, the slope gradually changes according to the division distances Ll, L2, and L3 for each position.Therefore, the speed control system is adjusted based on the pack lash correction amount according to the position. Accurate backlash correction cannot be performed unless the pulse rate per sampling time supplied to the servo motor via the servo motor is changed.
以上説明したように、従来のバックラッシ補正方法では
円弧補間を行う場合に、送り速度に対して、当該送り速
度に最適なバックラッシ補正がなされておらず、また、
緩慢な立ち上がりを有し、象限切り換え時に喰い込み現
象が生じるケースで正確なバックラッシ補正がなされて
いないため、加工精度の低下を生じるという不都合が存
在していた。As explained above, in the conventional backlash correction method, when circular interpolation is performed, backlash correction that is optimal for the feed speed is not performed, and
In the case where the start-up is slow and a biting phenomenon occurs when switching quadrants, accurate backlash correction is not performed, resulting in a disadvantage in that machining accuracy decreases.
本発明は前記のような不都合を克服するためになされた
ものであって、円弧補間を行う場合に、送り速度に対し
て、当該送り速度に最適なバックラッシ補正を可能とし
、また、緩慢な立ち上がりを有し、象限切り換え時に喰
い込み現象が生じるケースにおいても正確なバックラッ
シ補正を可能とし、加工精度を向上することの出来る数
値制御工作機械のバックラッシ補正方式を提供すること
を目的とするものである。The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned disadvantages, and when performing circular interpolation, it is possible to perform backlash correction that is optimal for the feed rate, and also to correct the slow rise. The object of the present invention is to provide a backlash correction method for a numerically controlled machine tool, which enables accurate backlash correction and improves machining accuracy even in cases where a biting phenomenon occurs when switching quadrants. .
[課題を解決するための手段コ
前記の課題を解決するために、本発明は所定の動作プロ
グラムに基づき、各紬に駆動力伝達機構を介して駆動力
を付与することで、加工工具、ワーク等に対する動作を
実行するセミクローズドループ方式の数値制御工作機械
において、動作指令値に対する円弧補間時に生じる駆動
力伝達機構のバックラッン量を複数の位置間隔で分割し
たバックラッシ補正データと、前記分割した位置に応じ
て駆動源に供給されるパルスレートを算出するためのパ
ルスレートデータとを、複数の送り速度毎に夫々対応し
て蓄積した補正データ部と、
前記補正データ部からバックラッシ補正データを読み出
し、指令速度と前記位置間隔とから適応したバックラッ
シ補正量および前記パルスレートデータを算出するバッ
クラッシ補正量算出部とを備え、
当該バックラッシ補正量算出部により算出したバックラ
ッシ補正量を速度制御系に供給することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention applies a driving force to each pongee through a driving force transmission mechanism based on a predetermined operation program. In a semi-closed-loop numerically controlled machine tool that performs operations such as a correction data section that stores pulse rate data for calculating the pulse rate supplied to the drive source according to each of the plurality of feed speeds; backlash correction data is read from the correction data section, and the backlash correction data is read out from the correction data section; a backlash correction amount calculation unit that calculates a backlash correction amount adapted from the speed and the positional interval and the pulse rate data; and supplying the backlash correction amount calculated by the backlash correction amount calculation unit to the speed control system. Features.
[作用コ
本発明に係る数値制御工作機械は上記の如く構或されて
いるため、以下のような作用を奏する。[Function] Since the numerically controlled machine tool according to the present invention is constructed as described above, it exhibits the following functions.
すなわち、バックラッシ補正量データとして円弧補間時
に生じるバックラッシ量を複数の位置間隔で分割したバ
ックラッシ補正データと、前記の分割した位置に応じて
、前記速度制御累を介して駆動源に供給されるパルスレ
ートを算出スるためのパルスレートデータとが、複数C
送り速度毎に夫々対応して補正データ部にM積されてお
り、先ず、指令データに基づいて、当該指令速度と前記
位置間隔とにより補正データ部から対応したバックラッ
シ補正データとパJLスレートデータとを読み出す。That is, backlash correction data is obtained by dividing the amount of backlash generated during circular interpolation into multiple position intervals as backlash correction amount data, and the pulse rate supplied to the drive source via the speed control system according to the divided positions. The pulse rate data for calculating the
M is multiplied in the correction data section corresponding to each feed speed, and first, based on the command data, corresponding backlash correction data and pa JL slate data are extracted from the correction data section based on the command speed and the position interval. Read out.
次に、バックラッシ補正量算出部において、当該指令速
度と位置により、例えばその前後の速度に対応したバッ
クラッシ補正量から補間演算等により、当該指令速度に
対応した最適の補正量を求めるとともに、前記の位置に
対応して分割位置に応じたパルスレートデータから最適
のバックラッシ補正データを作威し、速度制御系を介し
て駆動源に供給する。Next, in the backlash correction amount calculation section, based on the commanded speed and position, for example, by interpolation calculation etc. from the backlash correction amount corresponding to the speed before and after the commanded speed, the optimum correction amount corresponding to the commanded speed is calculated. Optimal backlash correction data is generated from pulse rate data corresponding to the divided position in accordance with the position, and is supplied to the drive source via the speed control system.
従って、送り速度に対して、当該送り速度に最適なバッ
クラッシ補正が可能となり、また、緩慢な立ち上がりを
有し、象限切り換え時に喰い込み現象が生じるケースに
おいても正確なバックラッシ補正が可能となり、加工精
度を向上することが可能となる。Therefore, it is possible to perform backlash correction that is optimal for the feed speed, and even in cases where there is a slow rise and a biting phenomenon occurs when switching quadrants, it is possible to perform accurate backlash correction, resulting in machining accuracy. It becomes possible to improve the
[実施例コ
次に、本発明に係る数値制御工作機械について好適な実
施例を挙げ、添付の図面に基づいて以下詳細に説明する
。[Embodiment] Next, preferred embodiments of the numerically controlled machine tool according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
第1図は、本実施例に係るNC装置の構或を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing the structure of an NC device according to this embodiment.
第1図において、外部から入力される指令データ2はデ
ータ解析部4により、加工指令の種別、指令速度および
位置等の指令内容が解析され、各輪毎の駆動信号が1乍
成される。この駆動信号は速度制御部6を介してサーボ
モータ8に供給され、ボールねじ12を回転する。ボー
ルねじ12はサーボモータ8の回転運動を直線運動に変
換し、これによって移動台10が指令位置まで移動する
ことになる。In FIG. 1, command data 2 input from the outside is analyzed by a data analysis section 4 for command contents such as the type of machining command, command speed and position, and a single drive signal for each wheel is generated. This drive signal is supplied to the servo motor 8 via the speed control section 6 to rotate the ball screw 12. The ball screw 12 converts the rotational motion of the servo motor 8 into linear motion, thereby moving the movable table 10 to the commanded position.
参照符号18は位置検出用の工冫コーダであり、このエ
ンコーダ18からの検出位置信号は、速度制御部6に供
給され、よく知られるフィードバックルーブを形威して
いる。Reference numeral 18 is a mechanical encoder for position detection, and a detected position signal from this encoder 18 is supplied to the speed control section 6, forming a well-known feedback loop.
参照符号14(14a乃至14n)は補正データ部であ
り、バックラッシ補正量データとして、円弧補間時に生
じるバックラッシ量を複数の位置間隔で分割したバック
ラッシ補正データと、前記の分割した位置に応じて、前
記速度制御系を介して前記サーボモータに供給するパル
スレートを算出するためのパルスレートデータとが、複
数の送り速度毎に夫々対応して補正データ部14a乃至
14nに蓄積されている。Reference numeral 14 (14a to 14n) is a correction data section, which includes backlash correction data obtained by dividing the amount of backlash generated during circular interpolation into a plurality of position intervals as backlash correction amount data, and the Pulse rate data for calculating the pulse rate to be supplied to the servo motor via the speed control system is stored in the correction data sections 14a to 14n corresponding to each of a plurality of feed speeds.
第2図はこの補正データ部14a乃至14nの蓄積され
た補正データの内容を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the contents of the correction data accumulated in the correction data sections 14a to 14n.
F,乃至F。は送り速度、D0乃至D.は分割位置であ
り、各送り速度F,乃至F,,毎に、また各分割位置D
o乃至D.毎に、円弧補間時に生じるバックラッシ量を
複数の位置間隔で分割したバックラッシ補正データB
L o乃至BL.と、分割した位置に応じて、速度制御
部6を介して前記サーボモータ8に供給するパルスレー
トを算出するためのバルスレートf−9La乃至L,が
蓄積されている。F, to F. is the feed rate, D0 to D. is the division position, and for each feed rate F, to F,, and for each division position D
o to D. Backlash correction data B is obtained by dividing the amount of backlash that occurs during circular interpolation into multiple position intervals.
Lo to BL. According to the divided positions, pulse rates f-9La to f-9L for calculating the pulse rate to be supplied to the servo motor 8 via the speed control section 6 are stored.
参照符号16はバックラッシ補正量算出部であり、指令
速度に対応して補正データ部14a乃至14nから補正
データを読み出し、当該指令速度と前記位置間隔とから
適応したバックラッシ補正量と前記パルスレートとを算
出し、速度制御部6に供給する。Reference numeral 16 is a backlash correction amount calculating section, which reads correction data from the correction data sections 14a to 14n in accordance with the commanded speed, and calculates the backlash correction amount and the pulse rate adapted from the commanded speed and the position interval. It is calculated and supplied to the speed control section 6.
本発明に係るNC装置は基本的には以上のように構成さ
れるものであって、以下その作用、効果について詳細に
説明する。The NC device according to the present invention is basically constructed as described above, and its functions and effects will be explained in detail below.
外部から入力される指令データ2はデータ解析部4によ
り、加工指ダの種別、指令速度が識別される。加工指令
が真円加工等の円弧補間である場合、象限の切り換え位
置に達した軸の駆動信号は、指令速度と位置データに従
って、補正データ部14a乃至14nから当該指令速度
と位置に対応したバックラッシ補正量データが読み出さ
れる。The data analysis section 4 identifies the type of machining finger and the command speed of the command data 2 inputted from the outside. When the machining command is circular interpolation such as perfect circular machining, the drive signal for the axis that has reached the quadrant switching position is sent from the correction data sections 14a to 14n to the backlash corresponding to the command speed and position according to the command speed and position data. Correction amount data is read out.
例えば、指令速度がF1で、位置がD,の場合、第2図
に示す分割したバックラッシ補正データBL.と、分割
した位置に応じて、速度制御部6を介して前記サーボモ
ータ8に供給するパルスレートを算出するためのパルス
レー}f一タL I1が読み出される。パックラッシ補
正量算出部16では、このバックラッシ補正データBL
.と、パルスレートデータL11とからバックラッシ補
正量と前記パルスレートとを算出する。For example, when the command speed is F1 and the position is D, the divided backlash correction data BL. shown in FIG. According to the divided position, the pulse rate }f1 is read out for calculating the pulse rate to be supplied to the servo motor 8 via the speed control section 6. In the backlash correction amount calculation section 16, this backlash correction data BL
.. The backlash correction amount and the pulse rate are calculated from the pulse rate data L11 and the pulse rate data L11.
バックラッシ補正のパルスレートは、
X軸方向の移動量
であり、上記の例の場合、
パルスレートデータL ++
となる。これがバックラッシ補正データとしてバックラ
ッシ補正量算出la16から速度制御部6を介してサー
ボモータ8に供給される。The pulse rate for backlash correction is the amount of movement in the X-axis direction, and in the above example, is pulse rate data L++. This is supplied as backlash correction data to the servo motor 8 from the backlash correction amount calculation la16 via the speed control section 6.
指令速度がバックラッシ補正量データを蓄積した速度の
間の値である時は、隣接する速度(指令速度の前後の速
度)に対応したバックラッシ補正量データを読み出し、
バックラッシ補正量算出部16で補間演算によって算出
する。When the command speed is a value between the speeds for which backlash correction amount data has been accumulated, the backlash correction amount data corresponding to the adjacent speeds (speeds before and after the command speed) are read out,
The backlash correction amount calculation unit 16 calculates the amount by interpolation.
例えば、第2図において、速度F8がFIO00、速度
F,がF2000で、指令速度がF1400の時、位置
D1におけるバックラッシ補正データBL++は、
B L ..+ (B L ,2−B L ..)x
(400/1000)となり、同様にして、パルスレー
トデータL.は、
L++十(Lea L++) X(400/1000
)となる。For example, in FIG. 2, when the speed F8 is FIO00, the speed F is F2000, and the command speed is F1400, the backlash correction data BL++ at the position D1 is BL. .. + (B L , 2-B L ..)x
(400/1000), and similarly, the pulse rate data L. is L++ 10 (Lea L++) X (400/1000
).
[発明の効果コ
本発明に係る数値制御工作機械のバックラッシ補正方式
は、以上説明したように構或されているため、円弧補間
を行う場合に、送り速度に対して、当該送り速度に最適
なバックラッシ補正が可能であり、また、緩慢な立ち上
がりを有し、象限切り換え時に喰い込み現象が生じるケ
ースにおいても正確なバックラッシ補正が可能となり、
セミクローズドループ方式の数値制御工作機械における
加工精度を向上することが可能となる。[Effects of the Invention] Since the backlash correction method for the numerically controlled machine tool according to the present invention is configured as explained above, when circular interpolation is performed, the optimum feed rate is adjusted for the feed rate. Backlash correction is possible, and accurate backlash correction is also possible even in cases where there is a slow rise and a bite phenomenon occurs when switching quadrants.
It is possible to improve the machining accuracy of semi-closed loop numerically controlled machine tools.
第1図は本発明に係る数値制御工作機械の構戊を示す図
、
第2図は補正データ部の蓄積内容の一例を示す図、
第3図は緩慢な立ち上がりを持つ場合のバックラッシを
説明する図、
第4図は円弧補間における喰い込み現象を説明する図、
第5図は第4図の喰い込み現象を機械系の動きとして表
した図である。
・・・指令データ 4・・・データ解析部・・・
速度制御部 8・・・サーボモータ0・・・移動
台 12・・・ボールねじ4、14a〜14n
・・・補正データ部6・・・バックラッシ補正量算出部
8・・・エンコーダ
バックラッシ
補正前バックラッシ
補正後
バックラッシ
補正前
バックラッシ
補正後
(b)
喰い込みがある場合
第l頁の続き
@発明者 藤
田
純
静岡県沼
1津市大岡2068−3
東芝機械株式会社沼津事業所Fig. 1 is a diagram showing the structure of the numerically controlled machine tool according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an example of the contents stored in the correction data section, and Fig. 3 is a diagram illustrating backlash when there is a slow rise. FIG. 4 is a diagram explaining the gouge phenomenon in circular interpolation, and FIG. 5 is a diagram showing the gouge phenomenon in FIG. 4 as a movement of a mechanical system. ...Command data 4...Data analysis section...
Speed control unit 8...Servo motor 0...Moving table 12...Ball screws 4, 14a to 14n
...Correction data section 6...Backlash correction amount calculation section 8...Encoder before backlash correction After backlash correction Before backlash correction After backlash correction (b) If there is a bite Continue from page 1 @ Inventor Jun Fujita Toshiba Machine Co., Ltd. Numazu Office, 2068-3 Ooka, Numaichizu City, Shizuoka Prefecture
Claims (1)
達機構を介して駆動力を付与することで、加工工具、ワ
ーク等に対する動作を実行するセミクローズドループ方
式の数値制御工作機械において、 動作指令値に対する円弧補間時に生じる駆動力伝達機構
のバックラッシ量を複数の位置間隔で分割したバックラ
ッシ補正データと、前記分割した位置に応じて駆動源に
供給されるパルスレートを算出するためのパルスレート
データとを、複数の送り速度毎に夫々対応して蓄積した
補正データ部と、 前記補正データ部からバックラッシ補正データを読み出
し、指令速度と前記位置間隔とから適応したバックラッ
シ補正量および前記パルスレートデータを算出するバッ
クラッシ補正量算出部とを備え、 当該バックラッシ補正量算出部により算出したバックラ
ッシ補正量を速度制御系に供給することを特徴とする数
値制御工作機械のバックラッシ補正方式。(1) In a semi-closed loop numerically controlled machine tool that executes operations on machining tools, workpieces, etc. by applying driving force to each axis via a drive force transmission mechanism based on a predetermined operation program. Backlash correction data obtained by dividing the backlash amount of the driving force transmission mechanism that occurs during circular interpolation of the command value into multiple position intervals, and pulse rate data for calculating the pulse rate supplied to the drive source according to the divided positions. and a correction data section stored correspondingly to each of a plurality of feed speeds; and backlash correction data is read from the correction data section, and the backlash correction amount and the pulse rate data adapted from the command speed and the position interval are calculated. 1. A backlash correction method for a numerically controlled machine tool, comprising: a backlash correction amount calculation section for calculating, and supplying the backlash correction amount calculated by the backlash correction amount calculation section to a speed control system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP408690A JPH0771781B2 (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | Backlash compensation method for numerically controlled machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP408690A JPH0771781B2 (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | Backlash compensation method for numerically controlled machine tools |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03208542A true JPH03208542A (en) | 1991-09-11 |
JPH0771781B2 JPH0771781B2 (en) | 1995-08-02 |
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