JPH07186003A

JPH07186003A - Ｎｃ工作機械の変位補正装置

Info

Publication number: JPH07186003A
Application number: JP5331530A
Authority: JP
Inventors: Akimoto Yasuda; 商基安田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: US5581467A; JP3327655B2

Abstract

(57)【要約】【目的】計測移動指令に基づく計測を適正な頻度で行
いＮＣ工作機械の加工効率を向上させると共に補正によ
る誤差を最小限にする。【構成】計測移動指令に対して実際に計測を行うため
に必要とされる計測移動指令の回数（必要回数）と計測
が省略された場合の補正値を過去の計測状況により更新
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＮＣ工作機械の変位補正
装置に関し、更に詳細にはＮＣ工作機械において、望ま
しい頻度で変位量の計測を行い、最小の計測誤差で変位
量を補正する変位補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＮＣ工作機械においては、ＮＣデ
ータに従い工具を保持する主軸を回転しながらワーク方
向（Ｚ軸方向）に移動させ、しかもワークを主軸に対
し、Ｘ、Ｙ方向に相対的に移動させて指令通りの加工形
状を得ている。このＮＣ工作機械は、ＮＣデータの実行
に当たり稼働状況や室温変化の影響による熱変位によっ
て工具とテーブルのＺ軸方向の相対位置に誤差が生じ高
精度な加工が不可能となる。このためにＺ軸の変位量を
計測しこの値に基づき誤差補正を行っている。

【０００３】このＺ軸の補正方法として、計測移動を行
い変位による機械原点の変位を検出してＮＣ工作機械の
補正を行う方法がある。この方法は、上述したワークを
保持するテーブルと工具を保持する工具ヘッドとを原位
置より所定距離移動させるモータ制御部に指令を与える
ＮＣ工作機械において、ワークと対応する位置で真原点
と定めた位置に検出器を設け、該工具を検出器の位置ま
で移動（計測移動）することにより該工具を検出器に接
触させ、この接触信号によりモーター制御部をロックさ
せ、ＮＣ工作機械の演算部のみを記憶原点まで進行させ
てＮＣ工作機械の記憶原点と前記真原点を一致させる方
法である。この計測移動による補正はＮＣデータ中に書
き込まれた計測移動指令により実行される。

【０００４】さらに、この種の変位補正方法では、本件
出願人が先に提出した特願平４−３０８７９５号に示さ
れるように、何回おきに計測実行するかを決定する監視
回数を設け、過去の計測結果と必要な加工精度から監視
回数の更新を行い、不必要な計測移動指令の実行を省略
する方式が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平４−３０８７９５号の方法においては、図５に示す
ように不必要な計測移動指令が省略された場合には、前
回の計測データ（図中Ａ）を使用するため、前回の計測
時点からの変化量分（図中ε）誤差を生じるという問題
点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明においては、計測移動指令に基づき機械の変
位量を計測し位置補正を行うＮＣ工作機械の変位補正装
置であって、前記変位量を計測した計測履歴を記憶する
計測履歴記憶手段と、その計測履歴記憶手段に記憶され
た計測履歴に基づいて前記変位量の推移を判断するため
の判断手段と、その判断手段の判断結果に基づいて計測
移動指令を実行しない回数を決定する決定手段と、前記
決定手段により決定された回数に基づいて計測処理を行
なう制御手段と、計測履歴記憶手段に記憶された過去の
計測データの推移より計測移動指令を実行しない場合の
変位量を推定する計測未実行時変位量推定手段を備えて
いる。

【０００７】

【作用】本発明のＮＣ工作機械の変位補正装置において
は、計測履歴記憶手段に記憶された計測履歴に基づいて
判断手段により機械の変位量の推移が判断され、その判
断結果に基づいて計測指令を実行しない回数が決定手段
により決定される。そしてその決定された回数に基づい
て制御手段により計測処理が行なわれ、変位量の推移に
応じて適度な回数で計測処理が行なわれ、計測未実行時
変位量推定手段は計測履歴手段に記憶された過去の計測
データの推移より計測移動指令を実行しない場合の変位
量を推定する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００９】図６に本発明の変位補正装置により変位補
正を行うＮＣ工作機械の側面図を示す。このＮＣ工作機
械は、その上面に被加工物３７５を載せ水平方向（Ｘ−
Ｙ方向）に移動可能な加工テーブル３７１と、主軸ヘッ
ド３５１に取り付けられた工具３５２を回転させる主軸
モータ３５３と、主軸ヘッド３５１をボールネジ３５
５、ナット３５９を介して上下（Ｚ方向）移動させるＺ
軸モータ３５７とを有している。このボールネジ３５５
は、その上下端を上端軸受３６５と下端軸受３６７で回
転可能に支持されている。この上端軸受３６５はボール
ネジ３５５を軸方向にスライドしないように支持してお
り、下端軸受３６７はボールネジ３５５をスライド可能
に支持している。これはボールネジ３５５が熱膨張した
ときの伸長分を下端軸受３６７からスライドさせて逃が
すためである。

【００１０】このＮＣ工作機械を運転することにより、
主軸モータ３５３とＺ軸モータ３５７とが発熱し、また
主軸ヘッド３５１を保持するナット３５９とボールネジ
３５５とが摩擦により発熱する。ボールネジ３５５にか
み合っているナット３５９により保持されている主軸ヘ
ッド３５１は、ボールネジ３５５の熱膨張に伴い下方向
に変位する。ＮＣ工作機械は、工具３５２を検出器６０
に接触させることによりこの変位を計測し、これを基に
以下詳述する本発明の実施例にかかる変位補正を実行す
る。

【００１１】図１に本実施例の変位補正装置により補正
を行うＮＣ工作機械の制御系のブロック図を示す。

【００１２】図中で、主演算部１０は、ＮＣデータ３０
が入力されると、温度変化に関係しない誤差補正の値が
記憶されているピッチ誤差補正Ａ記憶部７０ａのピッチ
補正量と、後述するＮＣ工作機械の熱変位に対する誤差
補正の値が記憶されているピッチ誤差補正Ｂ記憶部７０
ｂのピッチ補正量とを呼び出し、ＮＣデータ３０の指令
値をこれら値により補正し、これを基にモータ制御部４
０に指令を発する。モータ制御部４０はこの指令に基づ
きモータ部５０の主軸モータ３５３およびＺ軸モータ３
５７を制御し、工具３５２を保持する主軸を回転しなが
らワーク方向（Ｚ軸）に移動させ、また図示しないＸ，
Ｙモータにより被加工物３７５を主軸に対しＸ、Ｙ方向
に相対的に移動させて加工作業を行う。一方、モータの
動きはモータ部５０の図示しないエンコーダからモータ
制御部４０に入力され、位置情報としてメモリ２０の位
置情報記憶部２１に保持される。検出器６０はＮＣ工作
機械の所定の位置にＺ軸方向に位置調整可能に置かれ、
工具３５２の接触により接触信号をモータ制御部４０に
送るよう構成されている。

【００１３】計測移動指令はＮＣデータ３０中に含まれ
ており、主演算部１０は、この指令に基づきモータ制御
部４０を制御し、工具３５２を移動させて検出器６０に
接触させる（これを計測移動という）。検出器６０はこ
の接触に基づき接触信号をモータ制御部４０に送り、主
演算部１０はこの信号を基に変位量を求め、後述するピ
ッチ誤差補正Ｂ記憶部７０ｂの補正量を更新する。

【００１４】メモリ２０には、本発明の実施例にかかる
変位補正を実施するための情報、つまり電源のオンによ
りリセットされる情報２２及びバックアップメモリに記
憶される不揮発性の情報２３が記憶されている。

【００１５】この電源のオンによりリセットされる情報
２２は、計測が省略されず実際に実行された回数を記憶
する計測実行回数記憶部２２ａと、計測の省略によらず
計測が指令された回数を記憶する計測指令回数記憶部２
２ｂと、計測指令に対して何回毎に計測実行を行うかの
回数を記憶する監視回数記憶部２２ｃと、監視回数によ
り決まり、あと何回の計測実行を省略できるかの回数を
記憶する残省略回数記憶部２２ｄと、計測実行により求
められた最新の熱変位量を記憶する熱変位量記憶部２２
ｅと、ＮＣ工作機械の運転が停止した時間を記憶する運
転停止タイマ記憶部２２ｆと、図２にて示される計測実
行回数（Ｍ）に対しての計測指令回数（ｎ）、変位量
（ε）、変位量合計（δ）を記憶する計測履歴記憶部２
２ｇと、計測履歴記憶部に記憶された過去の計測データ
の推移より計測移動指令を実行しない場合の変位量を推
定したΔ変位量（Δε）記憶部２２ｈから構成される。

【００１６】そして、電源オン時の状態は、計測実行回数２２ａ・・・・・・・・・０計測指令回数２２ｂ・・・・・・・・・０監視回数２２ｃ・・・・・・・・・・・１残省略回数２２ｄ・・・・・・・・・・０熱変位量２２ｅ・・・・・・・・・・・０．０００（ｍ
ｍ）運転停止タイマ２２ｆ・・・・・・・・０秒計測履歴２２ｇ・・・・・・・・・・・データなし Δ熱変位量２２ｈ・・・・・・・・・・０．０００（ｍ
ｍ）に示される値としている。

【００１７】また、バックアップメモリに記憶される不
揮発性の情報２３は、電源投入後の立ち上がりの不安定
な熱変位を補正すべく最初に必ず計測実行を行う回数を
設定する熱計測初期回数２３ａと、最低限維持しなくて
はならないＺ軸方向の加工精度を設定するＺ軸加工精度
記憶部２３ｂと、初期計測以降、監視回数を更新するた
めの熱変位量の判定値を設定する熱監視変位量２３ｃ
と、初期計測以降、監視回数を更新するために更新条件
（熱変位量≦熱監視変位量）を連続で持続しなければな
らない回数を設定する熱監視連続回数記憶部２３ｄと、
監視回数の上限値を設定する熱監視限界回数２３ｅと、
ＮＣ工作機械の運転停止が継続したことによりすべての
条件を初期化するための時間を設定する熱監視停止時間
記憶部２３ｆと、検出機６０の取付位置を設定する検出
機取付位置記憶部２３ｇとから構成されている。

【００１８】更に、主演算部１０には、外部へ各種信号
やデータを出力したり、外部からの信号やデータを入力
するための外部入出力インターフェイス１５が接続され
ており、図示しない操作盤からの指令により図２に示さ
れた計測履歴記憶部２２ｇの内容をパーソナルコンピュ
ータ２５などに出力できるように構成されている。これ
により、オペレータは工作機械の熱変位の状態や傾向を
知ることができ、各種データの設定や機械の稼働状況を
最適なものとすることもできる。

【００１９】以下に本実施例の原理について図１０を用
いて説明する。

【００２０】本実施例は過去の計測履歴から判断して最
適な監視回数２２ｃを求めるものであり、計測移動指令
を実行しない場合においても変位量（Δ熱変位量２２
ｈ）を推定し、補正を行う事によりさらに高精度な加工
精度を実現するものである。

【００２１】図１０（ａ）に示すように、一般に熱変位
量の推移は最初の立ち上がりは非常に大きくかつ不安定
であり、徐々に小さくまた安定していく。従って、最初
の立ち上がりのある区間は計測指令に対して必ず実行し
なければならない。本実施例においては初期計測回数２
３ａがこの区間を定義している。そして、初期計測以降
は図１０（ｂ）に示すように監視回数２２ｃの値を更新
していく。ある時点で計測の実行を終了すると、主演算
部１０は計測履歴を２２ｇを更新し、監視回数２２ｃの
値の更新判定を行う。そして、更新判定では現在の監視
回数２２ｃの値の所定倍（この例では２倍）の指令区間
の変位量合計を算出する。そして、算出した変位量合計
が熱監視変位量２３ｃの値より小さければ、今後の監視
回数２２ｃの値の所定倍（この例では２倍）の時点の熱
変位合計は熱監視変位量２３ｃ以内になると判定する。
そして、その傾向が偶然のものでないことを確認するた
め、熱監視連続回数２３ｄに記憶されている値の回数分
だけこの判定が連続した時に、初めて監視回数２２ｃの
値を所定倍（この例では２倍）に更新する。

【００２２】そして、Δ熱変位量２２ｈの決定は監視回
数の更新判定時に行われる。Δ熱変位量２２ｈは前回の
熱変位量を監視回数（監視回数の更新が行われる場合は
更新前の監視回数）で割った値、すなわち直前の計測で
の加工一回あたりの熱変位変化量を決定する。

【００２３】以下に、本実施例の詳細な動作を図３に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００２４】運転処理が開始されると、まず、主演算部
１０は運転停止タイマ２２ｆの更新を停止する（Ｓ１０
０）。そして、Ｓ１０１に進み、プログラム終了指令を
実行したか否かを判定する。プログラム終了指令を実行
したのであれば（Ｓ１０１：ｙｅｓ）、Ｓ１２０に進み
運転停止タイマ２２ｆを０にし、再び運転停止タイマの
更新を開始し、運転処理を終了する。プログラム終了指
令を実行していなければ（Ｓ１０１：ｎｏ）、Ｓ１０２
に進みＮＣデータを１ブロック読み込む。そして、Ｓ１
０３でＮＣデータが計測指令か否かを判定する。ＮＣデ
ータが計測指令でない場合は（Ｓ１０３：ｎｏ）、Ｓ１
０４に進み、ＮＣデータの１ブロックの実行を行う。

【００２５】ＮＣデータが計測指令である場合は（Ｓ１
０３：ｙｅｓ）、Ｓ１０５に進み、運転停止タイマ２２
ｆと熱監視停止時間２３ｆとの比較が行われる。運転停
止タイマ２２ｆが熱監視停止時間２３ｆよりも大きい場
合は（Ｓ１０５：ｙｅｓ）、ＮＣ工作機械の熱が下がっ
てしまい、変位量が変化して、過去の計測履歴があてに
ならなくなっている状態であるので、Ｓ１０６に進み、
熱計測を初期化する。熱計測を初期化することは、具体
的は、電源のオンによりリセットされる情報２２を再び
電源オン状態にすることを意味する。そして、Ｓ１０７
に進み、残省略回数２２ｄの値が０であるか否かの判定
を行う。

【００２６】残省略回数２２ｄの値が０以外であれば
（Ｓ１０７：ｎｏ）、計測指令の実行は省略され、Ｓ１
０８に進み、計測指令回数２２ｂの値をプラス１し、残
省略回数２２ｄの値をマイナス１して、熱変位量２２ｅ
にΔ熱変位量２２ｈを加算して再びＳ１０１に戻る。熱
変位量２２ｅにΔ熱変位量２２ｈを加算する事によって
計測が省略された加工時も過去のデータに基づいて補正
を行う事になる。

【００２７】残省略回数２２ｄの値が０であれば（Ｓ１
０７：ｙｅｓ）、Ｓ１０９に進み、検出器取付位置２３
ｇへの計測指令、および補正が実行される。そして、Ｓ
１１０に進み、図２に示される計測履歴２２ｇを更新す
る。そして、Ｓ１１１に進み、監視回数２２ｃの更新を
行うべく計測省略判定とΔ熱変位量２２ｈの計算を行
い、再びＳ１０１に戻る。次に、Ｓ１０９における動作
の詳細を以下に説明する。

【００２８】Ｓ１０９において、主演算部１０は、まず
計測指令回数２２ｂの値と計測実行回数２２ａの値とを
それぞれプラス１し、モータ制御部４０に指令を発する
ことにより工具３５２を移動（計測移動）して検出器６
０に接触させる。この接触に基づき、図１の位置情報２
１と検出器取付位置２３ｇとの情報に従いＮＣ工作機械
は変位量を計測する。そして、この計測した変位量を熱
変位量２２ｅにセットする。そして、この熱変位量２２
ｅに基づきピッチ誤差補正Ｂ７０ｂの補正量の更新、お
よび位置情報の２１の補正を行う。

【００２９】次に、このピッチ誤差補正Ｂ７０ｂの更新
について、図７及び図８を参照して説明する。

【００３０】図７に本発明の一実施例にかかるピッチ補
正を行う変位補正装置を示す。主演算部１０は、演算動
作を行うＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａの発した移動指
令値にピッチ誤差補正量を加減算する移動指令算出部１
０ｂと、計測された変位量を基に変位量の直線式を算出
する直線式作成部１０ｃと、ピッチ誤差補正量を算出す
るピッチ誤差補正量算出部１０ｄとを有している。

【００３１】主演算部１０は、前回変位量２２ｅにセッ
トされた変位量と、検出器取付位置２３ｇに設定された
検出器のＺ軸方向の位置情報とをメモリ２０から読み出
す。そして、これら値を基に直線式作成部１０ｃで、ボ
ールネジ３５５の固定点（即ち図６の上端軸受３６５）
を原点とし、検出器６０の位置（即ち上端軸受３６５か
ら検出器６０までのＺ軸上の距離）を横軸に、計測され
た変位量を縦軸にとつた点を通る直線を描く（図８参
照）。即ち、固定点の変位量を“０”と仮定してこれを
原点とし、計測された変位量を基に変位量の直線を描
く。これは上端が上端軸受３６５で固定され下端が下端
軸受３６７でスライド可能に支えられているボールネジ
３５５が、上端が固定された状態で熱により下向（Ｚ
軸）へリニアに伸長するため、熱変位もボールネジ３５
５に沿って下方向へリニアに生じるために変位量を直線
上で求めることができるからである。

【００３２】次に、ピッチ誤差補正量算出部１０ｄが、
得られた直線グラフを基に、ボールネジ３５５のストロ
ーク範囲内（工具が加工作業を行う範囲）においては、
Ｚ軸上の各点を１０ｍｍ単位でピッチ補正量の算出を行
う。そして算出された値をピッチ誤差補正Ｂ７０ｂに格
納する。これにより算出されたピッチ補正量を図８中に
階段状の一点鎖線で示す。

【００３３】ボールネジ３５５の固定点（原点）からス
トローク開始点までの範囲（工具の加工作業範囲外であ
るが、工具交換等のため主軸ヘッド３５１が移動される
範囲）については正確に位置補正を行う必要性が乏し
い。このためピッチ誤差補正量算出部１０ｄは、算出さ
れたストローク開始点における変位量ａだけ位置情報２
１を書き換える（即ち全体の位置をシフトさせる）。な
お、位置情報２１を書き換える代わりに、別の方法とし
て位置情報を固定したまま工具をａだけＺ位置に移動さ
せることも好適である。

【００３４】本実施例の変位補正装置は加工作業におい
て、ＮＣデータ３０の入力によりＣＰＵ１０ａが、移動
指令値を移動指令算出部１０ｂに出力する。移動指令算
出部１０ｂは、該移動指令値に対応するピッチ誤差補正
Ａ７０ａとピッチ誤差補正Ｂ７０ｂとの補正量を呼び出
し、これらの補正量と移動指令値とを加減算してこの値
をモータ制御部４０に出力する。モータ制御部４０はピ
ッチ補正された値に基づき工具３５２を移動させる。な
お前述したように、ピッチ誤差補正Ｂ７０ｂにはＮＣ工
作機械の熱変位に対するピッチ誤差補正量が記憶され、
他方、ピッチ誤差補正Ａ７０ａには従来の方式で予め計
測された温度変化に関係しないピッチ誤差補正量が記憶
されている。

【００３５】次に、Ｓ１１１における動作の詳細を図４
に示すフローチャート及び図９を参照して以下に説明す
る。

【００３６】まず、図１に示すメモリ２０内の情報２３
として予め、熱計測初期回数２３ａ・・・・１０（回）Ｚ軸加工精度２３ｂ・・・・・０．０２０（ｍｍ）熱監視変位量２３ｃ・・・・・０．０１０（ｍｍ）熱監視連続回数２３ｄ・・・・２（回）熱監視限界回数２３ｅ・・・・１０（回）というデータが記憶されているとする。

【００３７】まず、最初にＳ２００において、Δ熱変位
量２２ｈの計算が常に行われる。Δ熱変位量２２ｈは熱
変位量２２ｅを監視回数２２ｃで割った値が計算され、
格納される。Ｓ２０１において、熱変位量２２ｅの値が
熱監視変位量２３ｃの値より大きいか否かの判定が行わ
れる。

【００３８】熱変位量２２ｅが熱監視変位量２３ｃ以下
であるとき（Ｓ２０１：ｎｏ）、例えば図９に示すよう
に、計測実行回数が１５回目で変位量が０．００４ｍｍ
であるときには、Ｓ２０２に進み、判定ポインタ２２ｚ
に現在の計測指令回数２２ｂ値である「１８」をセット
する。そして、Ｓ２０３に進み、熱監視連続回数２３ｄ
分だけ繰り返して判定が終了しているか否かが判断され
る。終了していなければ（Ｓ２０３：ｎｏ）、Ｓ２０４
に進み、計測履歴２２ｇを参照して、判定ポインタ２２
ｚの値に対応する計測指令回数に応じた熱変位量合計δ
と、判定ポインタ２２ｚの値より｛２（前記所定倍とし
ての値）×監視回数２２ｃ｝を減算した値に対応する計
測指令回数ｎに応ずる熱変位量合計δとの差が熱監視変
位量２３ｃ以下か否かの判定が行われる。すなわち、上
記の例では、計測指令回数が判定ポインタ２２ｚの値で
ある「１８」における熱変位量合計０．１２４と、計測
指令回数が「１８」より「４」を減算した値である「１
４」における熱変位量合計０．１１６との差と、熱監視
変位量２３ｃの値とを比較するのである。

【００３９】その結果、その差が熱監視変位量２３ｃの
値より大きければ（Ｓ２０４：ｎｏ）、Ｓ２０５に進
み、監視回数２２ｃの値の更新が不可能であることを記
憶する。一方、その差が上記の例のように、計測指令回
数が１８の変位量合計０．１２４と計測指令回数が１４
の変位量合計０．１１６との差が０．００８であるよう
に熱監視変位量２３ｃの値以内の場合（Ｓ２０４：ｙｅ
ｓ）は、Ｓ２０６に進み、監視回数２２ｃの値の更新が
可能であることを記憶する。そして、Ｓ２０７に進み、
判定ポインタ２２ｚを監視回数２２ｃの値分だけ減算す
る。そして、再びＳ２０３に戻る。

【００４０】Ｓ２０３にて、熱監視連続回数２３ｄの値
の回数分の判定が繰り返されると（Ｓ２０３：ｙｅ
ｓ）、Ｓ２０８に進み、繰り返したすべての判定におい
て監視回数２２ｃは更新可能であると判断され（すなわ
ち前記Ｓ２０４での判断が本実施例においては２回とも
ｙｅｓであり）、かつ初期計測は終了しているか否かの
判定が行われる。この初期計測の終了は、計測指令回数
２２ｂの値が熱計測初期回数２３ａの値以上であること
により判定する。前述した繰り返したすべての判定にお
いて監視回数２２ｃは更新可能であると判断され、かつ
初期計測が終了している場合には（Ｓ２０８：ｙｅ
ｓ）、Ｓ２０９に進み、監視回数２２ｃの値を（２×監
視回数２２ｃの値；本実施例の場合は４）に更新する。
ただし、更新された監視回数２２ｃの値が熱監視限界回
数２３ｅの値を越えるような時は、監視回数２２ｃの値
を熱監視限界回数２３ｅに設定する。そして、Ｓ２１０
に進み、残省略回数２２ｄに監視回数２２ｃの値から１
を減算した値をセットする。そして、計測省略判定を終
了する。

【００４１】前記Ｓ２０１において熱変位量２２ｅの値
が熱監視変位量２３ｃの値より大きい時は（Ｓ２０１：
ｙｅｓ）、Ｓ２２０に進み、監視回数２２ｃの値が１
（毎回計測実行）であるかを判定する。監視回数２２ｃ
の値が１の時は（Ｓ２２０：ｎｏ）、Ｓ２１０に進み、
残省略回数２２ｄに監視回数２２ｃの値から１を減算し
た値（すなわち０）をセットする。そして、計測省略判
定を終了する。

【００４２】Ｓ２２０において、監視回数２２ｃの値が
１以外の時は（Ｓ２２０：ｙｅｓ）、Ｓ２３０にて、熱
変位量２２ｅの値が最低でも維持しなくてはならないＺ
軸加工精度２３ｂの値よりも大きいか否かの判定が行わ
れる。

【００４３】Ｓ２３０において、熱変位量２２ｅの値が
Ｚ軸加工精度２３ｂの値以内、例えば図９に示す計測指
令回数８４の場合のように−０．０１１であれば（Ｓ２
３０：ｎｏ）、Ｓ２３１に進み、監視回数２２ｃの値を
半分に更新する。ただし、更新された監視回数２２ｃの
値が１未満になる場合は１に、整数値にならないときは
小数点以下を切り捨てることが行われる。そして、Ｓ２
１０に進み、残省略回数２２ｄの値として監視回数２２
ｃの値から１を減算した値をセットする。そして、計測
省略判定を終了する。これは現在の監視回数２２ｃの値
での計測が危険な状態（熱変位量２２ｅの値がＺ軸加工
精度２３ｂの値よりも大きくなる可能性がある）である
ので、もっとこまめに計測実行を行うためである。

【００４４】また計測指令回数が１２４の時のように熱
変位量２２ｅの値がＺ軸加工精度２３ｂの値より大きけ
れば（Ｓ２３０：ｙｅｓ）、Ｓ２３２に進み、熱計測を
初期化し、熱変位量オーバのエラーを発生し（Ｓ２３
３）、運転を停止する。これは前回の計測実行以降に計
測実行が省略された加工の加工精度にＺ軸加工精度２３
ｂよりも大きな加工物がある可能性があるためである。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、計
測移動指令に基づく計測を望ましい頻度で行うことによ
り、ＮＣ工作機械のサイクルタイムを短くし加工効率を
向上させることができると共に、計測を省略した時点の
熱の伸び縮みも推定し補正をするので、計測省略による
誤差を最小にし、さらに高精度な加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる変位補正装置による
補正を行うＮＣ工作機械のブロック図である。

【図２】図１のメモリ中の計測履歴の説明図である。

【図３】本発明の一実施例にかかる変位補正装置の全体
の動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例にかかる変位補正装置の計測
省略判定部のフローチャートである。

【図５】ＮＣ工作機械の熱変位量と指令回数と補正誤差
の関係を示す図である。

【図６】本発明にかかる変位補正装置を実行する工作機
械の側面図である。

【図７】本発明の一実施例にかかる変位補正装置のブロ
ック図である。

【図８】ピッチ誤差補正における変位量とストロークと
の関係を示す図である。

【図９】本発明の一実施例にかかる実際の計測状況を示
す計測履歴を表わす図である。

【図１０】本発明の原理を示す説明図である。

【図１１】本発明の効果を示す説明図である。

【符号の説明】

１０主演算部２０メモリ３０ＮＣデータ４０モータ制御部５０モータ部６０検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測移動指令に基づき機械の変位量を計
測し位置補正を行うＮＣ工作機械の変位補正装置におい
て、前記変位量を計測した計測履歴を記憶する計測履歴記憶
手段と、その計測履歴記憶手段に記憶された計測履歴に基づいて
前記変位量の推移を判断するための判断手段と、その判断手段の判断結果に基づいて計測移動指令を実行
しない回数を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された回数に基づいて計測処理
を行なう制御手段と、前記計測履歴記憶手段に記憶された過去の計測データの
推移より計測移動指令を実行しない場合の変位量を推定
する計測未実行時変位量推定手段とを備えていることを
特徴とするＮＣ工作機械の変位補正装置。