JPH0798607A - 物体移動装置及びその制御ユニット - Google Patents

物体移動装置及びその制御ユニット

Info

Publication number
JPH0798607A
JPH0798607A JP6101011A JP10101194A JPH0798607A JP H0798607 A JPH0798607 A JP H0798607A JP 6101011 A JP6101011 A JP 6101011A JP 10101194 A JP10101194 A JP 10101194A JP H0798607 A JPH0798607 A JP H0798607A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
error
control unit
drive mechanism
object moving
steering signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6101011A
Other languages
English (en)
Inventor
Henricus A M Spaan
アドリアヌス マリア スパーン ヘンリカス
Johannes A Soons
アウグスチヌス ソーンズ ヨハネス
Ruiter Helena M De
マリア デ ルイテル ヘレナ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics NV filed Critical Philips Electronics NV
Publication of JPH0798607A publication Critical patent/JPH0798607A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/30084Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/300896Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply with sensing of numerical information and regulation without mechanical connection between sensing means and regulated means [i.e., numerical control]

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変形を誘発するジオメトリック誤差、負荷及
び温度を補償することによって物体の移動の精度を向上
する物体移動装置を得る。 【構成】 誤差及び変形の作用を定期的に更新する補償
テーブルに又はパラメータ化して記憶し、この補償テー
ブル又はパラメータ化記憶から位置の関数としての誤差
値を得る。装置の瞬間の全体的状態を考慮することがで
きる間に適当な誤差値を選択する。導き出した誤差値を
使用してフィードバックループにおける測定位置を修正
又はフィードバックループを使用することなく駆動手段
のためのステアリング信号を変更けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも1つの方向
に物体を移動するための駆動機構と、前記駆動機構に接
続し、この駆動機構に加えるべきステアリング信号を繰
り返し発生することによって前記物体を目標位置に至る
運動を制御する制御ユニットと、実際の位置と前記目標
位置との間のずれを生じさせる駆動機構における誤差の
作用を補償する誤差補償手段とを備える物体移動装置に
関するものである。
【0002】このような装置としては、例えば、プリン
ト回路板上で構成部材を移動するための表面実装装置、
数値制御ミリング装置、ロボット、又は高い精度で幾つ
かの運動を行う他のタイプの装置がある。本発明は更
に、このような装置を制御する制御ユニットに関するも
のである。用語「駆動機構」は本発明のフレームとして
広い意味で解釈することができる。またモータや他の力
発生装置のみならず、運動を案内する受動部材及び能動
部材例えば、キャリッジ、クロススライド及びワークテ
ーブルをも意味するものと理解されたい。更に、用語
「目標位置」は、最終位置のみならず、正確に追従すべ
き経路における極めて多くの位置のそれぞれの位置をも
意味するものと理解されたい。
【0003】
【従来の技術】このような装置は、プレシジョン エン
ジニアリング第8巻第4号(1986年発行)第187
〜195頁に掲載されたM.A.ドンメッツ(Donmez)氏
等による記事「誤差補償によりマシンツールの精度を向
上する一般的方法論(A generalmethodology for machin
e tool accuracy enhancement by error compensation)
」に記載されている。この記事において、装置のモデ
ルに従って誤差を評価することによって誤差を補償し、
また誤差補償信号を位置サーボループに反映させること
が記載されている。誤差補償信号は、制御ユニットに取
り付けた外部誤差補償コンピュータ内で計算する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、既知の誤差補
償は、限定された量の装置の状態に関する情報しか外部
コンピュータに転送されないという欠点があった。制御
ユニット及び誤差補償コンピュータの双方のハードウェ
ア及びソフトウェアにおける変更なしには、極めて多数
の関連パラメータを誤差補償に利用することができな
い。これらパラメータとしては、ツールの長さ、ツール
の向き、位置決め移動、精細な加工移動等の重要なパラ
メータがある。既知の誤差補償の第2の大きな欠点は、
位置のフィードバックの利用可能性に依存する点であ
る。従って、このような信号を発生するために少なくと
も1個の位置センサを必要とする。
【0005】従って、本発明の目的は、装置の内部パラ
メータに容易にアクセスすることができ、位置センサ等
がなくて済む誤差補償物体移動装置を得るにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明物体移動装置は、前記制御ユニットに、前記
駆動機構における前記誤差の作用を知得できるソースを
設け、ステアリング信号発生の各繰り返し中に、又はこ
のような繰り返しの少なくとも大部分にわたり前記ソー
スに前記制御ユニットがアクセスし、誤差作用を示す誤
差値を取得し、ステアリング信号を発生する間に誤差作
用を考慮するよう前記制御ユニット及び前記誤差補償手
段を機能的に統合したことを特徴とする。
【0007】
【作用】ステアリング信号を発生する瞬間に誤差補償を
行うため、ステアリング信号に影響を与える装置の全て
のパラメータを直接論理に含ませる。換言すれば、本発
明による装置は、駆動システムにおける誤差の補償に必
要な値を決定する間に、物体の移動を決定するすべての
パラメータを知得し、考慮に入れる。このようにして誤
差の作用を処理することによって、装置の実際の位置を
決定するのに位置センサを使用することは必須ではなく
なる。
【0008】例えば、誤差作用のソースは、スライドの
直線性及び装置の種々の軸線間の実際の角度に関する情
報がある。
【0009】誤差が時間の経過とともに変化する場合、
本発明による装置の好適な実施例においては、前記ソー
スは、装置の一時的状態における誤差作用を示す誤差値
を有し、規則的な時間間隔毎にこれら誤差値を更新する
構成とする。
【0010】補償値は、例えば、温度変化による装置の
変形に時間依存するよう調整する。例えば、更新は、大
まかに一定時間間隔毎、又は装置が所定状態にあるとき
に行うことができる。数値制御加工装置の場合、60秒
毎の誤差値更新だけで十分熱膨張又は収縮に適応させる
のに十分であることがわかっている。
【0011】本発明の好適な実施例においては、前記ソ
ースを前記制御ユニットに設け、また前記ソースには、
誤差値を記憶したテーブル及び/又はパラメータ化によ
って誤差値を導き出すプロセッサ手段を設ける。
【0012】制御ユニットにおけるテーブルによれば、
計算の手間がほとんどなく迅速にアクセスすることがで
きる。従って、制御ユニットのサイクル毎の誤差補償の
組み込みを行う場合、たとえ同一のプロセッサを装置の
動作制御及び誤差補償の双方に使用するとしても、機械
加工の速度が遅くなることはない。パラメータ化によっ
て誤差値を決定することにより精度を向上し、誤差値の
連続性を保証する。パラメータ化を行うプロセッサは専
用プロセッサとし、制御ユニットのプロセッサに対する
負荷を軽減することができる。
【0013】更に、本発明装置の他の好適な実施例にお
いては、装置の状態を表す状態値又は複数個の状態値を
決定するセンサ手段と、装置の数学的モデルに従って前
記状態値から誤差値を導き出す計算手段とを設ける。
【0014】状態センサとしては、例えば、装置の適当
な位置に配置した温度及び/又は負荷センサを使用す
る。装置の実際の設計に基づいて、このようなセンサと
して、位置センサ及び速度センサを設けることもでき
る。関連するパラメータの関数としての装置の変形を早
期に測定することによって、例えば、装置のジオメトリ
ックな挙動に対する機械的又は熱的に誘発される種々の
誤差源の作用を決定するらうモデルを構築することがで
きる。このモデルからの結果を使用して誤差の作用を表
しまた上述のソースを介して得られる値を発生する。
【0015】更に、本発明装置の他の好適な実施例にお
いては、前記制御ユニットに、物体の位置を測定するセ
ンサを有する位置決定手段を設ける。
【0016】位置センサによって決定される実際の位置
を制御ユニットにフィードバックし、ソースから得られ
る誤差値を選択する。
【0017】更に、本発明装置の他の好適な実施例にお
いては、前記制御ユニットに、前記駆動機構に加わるス
テアリング信号から物体の位置を導き出す位置決定手段
を設ける。
【0018】この実施例において、補償は、ステアリン
グ信号をモータに加える前に行う。実際の位置の別個の
測定は不要である。
【0019】本発明による装置は、一方向の又は単独の
軸線における運動又はひずみが他の方向又は他の軸線に
も反映される誤差として現れるような複数個の軸線を有
する装置に特に好適である。
【0020】本発明は更に、装置の制御のため、前記駆
動機構に供給すべきステアリング信号を繰り返し発生す
ることにより前記物体を目標位置に移動させる制御を行
う構成とし、実際の位置と目標位置との間のずれを生じ
させる駆動機構の誤差の作用を補償する誤差補償手段を
設けた制御ユニットに関するものである。
【0021】本発明による制御ユニットは、前記駆動機
構における前記誤差の作用を知得できるソースを設け、
ステアリング信号発生の各繰り返し中に、又はこのよう
な繰り返しの少なくとも大部分にわたり前記ソースに前
記制御ユニットがアクセスし、ステアリング信号を発生
する間に誤差作用を考慮するよう前記制御ユニット及び
前記誤差補償手段を機能的に統合したことを特徴とす
る。
【0022】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
【0023】本発明装置を5軸ミリング装置(フライス
削り装置)につき説明する。このような装置は、温度負
荷及び機械的負荷に対して複雑な挙動を示し、このよう
な挙動は、本発明による装置に関連する誤差源の大部分
を占めるようになり、従って、この挙動を説明すること
は、本発明を理解する上で好適である。しかし、本発明
は、ミリング装置又はレースに限定するものではなく、
正確な運動を行うべき他の装置例えば、射出成形装置、
電子構成部品のための位置決め装置、ロボット、座標測
定装置等にも適用できる。
【0024】図1において、5軸ミリング装置10の線図
的レイアウトを示す。この装置は、ツールホルダ21とワ
ークピーステーブル12の相対運動のための互いに直交す
る3軸を有する。これら3軸の方向を、前後移動のため
の双頭矢印1、左右移動のための双頭矢印2、及び上下
移動のための双頭矢印3で示す。これら3軸の軸線に沿
う直線運動は、それぞれ前後移動、左右移動及び上下移
動のためのキャリッジ11,12,13を有するキャリッジ案内
装置によって行うのが一般的である。更に、5軸ミリン
グ装置は、互いに直交する回転軸線を有する2個の回転
軸14,15 を有し、ツールホルダ21を前後移動軸線1の周
りにに回転させ、またテーブル22を垂直軸線の周りに矢
印C、Bで示すように回転させることができる。実際上
は、極めて多数の異なる組み合わせにし、ツール及びワ
ークピーステーブルの移動及び回転の軸線を配置するこ
とができる。実際の構成は、本発明による誤差修正の詳
細な実施に基づくが、通常の当業者が理解できる特定の
構成について本発明方法を適用したものを説明する。
【0025】このような装置に関して、所望の位置及び
実際の位置との間のずれの大部分を決定する関連の誤差
源は、キャリッジ案内装置の不完全な形状に起因する形
状誤差又はジオメトリック誤差(geometric errors)であ
る。これらずれ自体は、ツールとワークピースとの間の
位置誤差及び向き誤差であり、例えば、第1方向の移動
が他の方向への意図しない移動及び/又は1個の軸線の
周りの回転を誘発する。この点に関し、また一般的な理
由として、測定誤差が、所望の移動を生ずる同一方向で
の望ましくない移動を誘発すると考えられる場合さえあ
る。ジオメトリック誤差の他の要因としては、他の軸線
の周りにの回転又は一方の方向への移動をも誘発する回
転がある。
【0026】ジオメトリック誤差は装置の素子の有限の
剛性に起因する。重量のあるワークピース又はワークピ
ースとツールとの間に大きな力が加わった場合、ツール
とワークピースとの間に位置のずれを生ずる。また装置
構体の温度に関する挙動も要因となる。幾つかの内部熱
源(モータ、軸受)及び外部熱源による熱膨張は、ツー
ルとワークピースとの間に少なくともジオメトリック誤
差又は形状誤差と同程度のオーダーの位置誤差及び向き
誤差を生ずる。
【0027】ツールの位置誤差に対する種々のジオメト
リック誤差を記述する可能な方法の一つとしては、アイ
ドーヘン テクノロジー ユニバーシティの1991年
におけるF. ゼウウス(Theuws)氏による論文、「マシン
ツール精度の向上の理論と実践(Enhancement of machin
e tool accuracy: Theory and implementation) 」及
び、プレシジョン エンジニアリング第14巻、第1号
において掲載されたJ.A.スーン(Soon)氏等による記
事「多軸マシンの誤差のモデリング: 一般的方法論(Mod
elling the errors of multi axes machines: a genera
l methodology)」に記載されているものがある。
【0028】先ず、装置に負荷が加わり、ツールとワー
クピースとの間に力が加わった状態でのジオメトリック
誤差とキャリッジの位置との関係は、基準状態で測定す
べきである。この測定は、レーザ干渉計、レベルメー
タ、及び移動量変換器によって普通の方法で行うことが
できる。ジオメトリック誤差を決定する他の方法として
は、基準物体の位置を測定する座標測定装置などの装置
を使用することがある。ジオメトリック誤差を導出する
第3の方法としては、誤差成分を個別に測定するよう設
計したテストワークピースの加工又はこれらテストワー
クピースのセットの加工がある。この測定した値を使用
し、例えば、一組の多項式を評価することにより、全て
の軸の位置の関数としての誤差ベクトルを与える装置の
個別モデルを創出する。
【0029】同様にして、装置の熱変形の効果も考慮し
てモデルに導入する。誤差修正のためには、装置の各構
成部材の変形ではなく、ミリング装置に目標位置と実際
位置との間のずれがある場合、ワークピースに対するツ
ールの移動に注目することである。決定すべき関係は、
装置に取り付けた幾つかの温度センサによって基準温度
状態からの温度のずれの関数としてのこの移動量であ
る。ミリング装置に関して、最も重要な内部熱源は、主
要な駆動装置と主要なスピンドル軸受である。このこと
は、例えば、キャリッジのための駆動装置のような他の
内部熱源は考慮せず、また所定期間にわたり種々のスピ
ンドル速度での測定のみを行うという点で測定手法に影
響する。ミリング装置の温度に関する挙動の決定及びモ
デルの創出に関する詳細は、上述のアイドーヘン テク
ノロジー ユニバーシティの1991年におけるF. ゼウウ
ス(Theuws)氏による論文「マシンツール精度の向上の理
論と実践(Enhancement of machine tool accuracy: The
ory and implementation) 」を参照されたい。
【0030】図2において、本発明による修正システム
の全体的レイアウトを線図的に示す。3個の上側矢印
L、G及びTは、種々の誤差源である負荷(load)、ジオ
メトリ(geometry)、及び温度(temperature) をそれぞれ
示す。これら値を、誤差モデルEMに入力し、誤差ター
ムを有する複数個のテーブルを生成する。評価すべき18
個のテーブルと、各方向の位置の関数としてx、y、及
びz方向に誤差で誘発される平行移動量を表す9個のテ
ーブルTTと、及び誤差で誘発される回転量の9個のテ
ーブルRTのセット(組)がある。ミリング装置の実際
の実施例では、テーブルを評価し、また60秒毎に制御
ユニットのメモリに記憶させる。制御プログラムCPは
これらテーブルを参照し、移動のためのステアリング信
号を決定するのに考慮すべき偏差δx、δy及びδzを
決定する。
【0031】図3には、図1に示したミリング装置のた
めのリアルタイム誤差修正装置の実施例の詳細を示す。
サークルPSDにおいて、プロセスセンサデータを収集
する。このサークルは図2の上側部分の機能に対応し、
ジオメトリック誤差データG、負荷センサ信号L、及び
温度センサ信号Tの収集を行う。コンフィギュレーショ
ンデータ又は構成データ(cofiguration data) CFとと
もに補償テーブルCTを決定する。この補償テーブルC
Tは、それぞれx、y及びzの関数としての平行移動量
及び回転量が与えられる6個のテーブルよりなる。テー
ブルの値は、例えば、測定した値に基づく関数から導き
出す。サークルRTVで示されるプログラム部分は、テ
ーブルCTを読み取り、これらテーブルから、それぞれ
x、y及びz軸に沿う位置の関数としての補償を示す補
償メトリクスCXM、CYM及びCZMを決定する。
【0032】テーブルCTを使用して制御ユニットに利
用できる補償値を創出する代わりに、プログラムのサブ
部分RTVに入力する平行移動量及び回転量を決定する
ためパラメータ化を使用することもできる。制御ユニッ
トにおけるプロセッサの負荷を軽減するため、専用プロ
セッサを使用してテーブルを決定する又はパラメータ化
から導いた関数値を計算することもできる。
【0033】サークルCTVの機能は、ツールベクトル
TVを計算することである。このツールベクトルTV
は、ツール長さ及び旋回ヘッドTL、C軸データCD、
及びC軸の実際の位置CAのようなパラメータから導き
出す。図1に示すミリング装置において、C軸は参照符
号14で示す。
【0034】サークルSCVにおいて、実際の補償値C
MPを、補償メトリクスCXM、CYM及びCZMか
ら、またツールベクトルTVから、またx、y及びz軸
に沿う実際の位置XA、YA及びZAがプログラムのこ
の部分に入力されている実際の位置Pから導き出す。補
償値CMPを使用し、サークルOUTにおいて補償デー
タCMPDを決定し、所要に応じ、プログラム部分SC
Dを介してこの補償データをスクリーンに表示する。プ
ログラム部分OUTとSCDとの間のインターフェース
により他の情報を表示目的のために使用することもでき
る。
【0035】上述したプログラム部分は均等に繰り返す
必要はない。上述したように、或る実施例では、サーク
ルPSD及びRTVにおける補償メトリクスの計算は6
0秒毎に行う。SCV及びOUTにおける補償値選択及
び補償データ決定は15秒毎に即ち、位置決定のための
ステアリング信号を発生する毎に行う。サークルCTV
におけるツールベクトルの計算は、ツールの長さ又はツ
ールの向きが変化するときのみ行う。
【0036】図4においてプログラム部分SCVの内容
を更に示す。この図4に、3個のサブ入力部分SCV.
X、SCV.Y、SCV.Zと、3個のサブ出力部分C
MP.X、CMP.Y、CMP.Zを示す。サブ入力部
分SCV.Xには、x軸に沿う実際の位置XAを入力
し、補償マトリックスCXM.にアクセスする。これら
値からx、y及びz軸に沿う誤差EXをx軸実際位置X
Aに対して決定する。これら誤差は平行移動誤差及び回
転誤差の双方とする。同様に、サブ部分SCV.Y、S
CV.Zにおいても、y軸実際位置YA及びz軸実際位
置ZA並びに補償マトリックスCYM及びCZM.から
誤差EY及びEZを決定する。サブ出力部分CMP.X
において、x軸補償値を、サブ入力部分により決定した
誤差値EX、EY及びEZから、並びにツールベクトル
TV、y軸及びz軸方向の実際の位置、及び構成データ
の対応部分の関連の成分から計算する。誤差が回転を含
み、y位置の関数としてのz軸の周りの回転がx軸方向
の移動を生ずる、又はその逆を生ずるので、実際のy軸
位置及びz軸位置は必要である。このサークルCMP.
Xの出力は、OUTプログラム部分(図3参照)に送ら
れる決定した補償データの一部である。同様に、Y補償
データ及びZ補償データを誤差値EX、EY及びEZ、
ツールベクトルTV及び装置構成CFから計算する。
【0037】上述したことの他に、補償値を決定するた
め、プログラム部分に補償ドージング(compensation do
sing) 又は補償投入を含ませることができる。補償値C
MPは、位置及び時間の関数である。補償システムにお
いて位置及び時間の双方を離散化し、幾つかの解決ステ
ップの空間的及び時間的変化が時刻毎に補償値に生ずる
ようにする。「補償ドージング」がないと、ワークピー
スに目に見える急変端部を生ずることになる。補償ドー
ジングによれば、1サイクルにつき1回の解決ステップ
を行って1回以上の解決ステップの補償が確実に行われ
る。このようにして、補償が時間又は位置ですり込ま
れ、目に見える急変端部が回避される。
【0038】本発明において、誤差を決定するのに必要
な実際位置は、2通りの方法で導き出すことができる。
第1の方法としては、装置の制御部にフィードバックル
ープを設けることであり、上述のようにして決定した補
償値を使用し、位置センサから受けた位置を修正してフ
ィードバックシステムに使用した実際位置をとるように
する。第2の方法としては、補償値を使用して駆動手段
に供給されるステアリング信号を変更する。この第2の
方法は、駆動手段の応答性が高い信頼性を有する場合例
えば、駆動手段がステップモータてある場合に適用する
とよい。これら2つの方法を図5の(a)及び(b)に
示す。図5の(a)において、制御ユニット51によりス
テアリング信号POSを駆動手段52に供給する。駆動手
段の応答を位置センサ53で測定し、制御ユニット51にフ
ィードバックする。制御ユニットのサブ部分56におい
て、補償データCMPDを位置センサから受けた信号か
ら計算し、サブ部分54においてこの補償データを位置セ
ンサからの信号と組み合わせて位置信号の修正に使用す
る。図5の(b)にはサブ部分55を有する制御ユニット
51を示し、このサブ部分において位置信号POS及び補
償データCMPDを組み合わせ、駆動手段52のためのス
テアリング信号を発生する。補償データCMPDは、サ
ブ部分56において位置信号POSから計算する。
【0039】装置の制御部における誤差補償を積分する
ことにより、精度を相当向上することができる。本発明
は、上述のF. ゼウウス氏の論文に記載されたモデルを
使用してMAHO700Sの5軸ミリング装置にインプ
リメントした。この結果、ジオメトリック誤差、有限こ
わさ(finite stiffness:有限剛度)誤差及び温度誤差が
80%向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】3軸方向の平行移動及び2個の回転軸線を有す
るミリング装置の線図的斜視図である。
【図2】x、y及びz軸方向の誤差を装置の状態を記述
するパラメータから導き出す中間ステップのブロック図
である。
【図3】本発明装置の実施例のデータの流れを示す説明
図である。
【図4】図3の一部の詳細説明図である。
【図5】(a)及び(b)は、装置の制御システムに組
み込むことができる本発明の2個の代替実施例の説明図
である。
【符号の説明】
10 5軸ミリング装置 12 ワークピーステーブル 21 ツールホルダ 11,12,13 キャリッジ 14,15 回転軸 51 制御ユニット 53 センサ 54,55,56 サブ部分 52 駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス アウグスチヌス ソーンズ オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ1 (72)発明者 ヘレナ マリア デ ルイテル オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ1

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1つの方向に物体を移動するた
    めの駆動機構と、 前記駆動機構に接続し、この駆動機構に加えるべきステ
    アリング信号を繰り返し発生することによって前記物体
    を目標位置に至る運動を制御する制御ユニットと、 実際の位置と前記目標位置との間のずれを生じさせる駆
    動機構における誤差の作用を補償する誤差補償手段とを
    備える物体移動装置において、 前記制御ユニットに、前記駆動機構における前記誤差の
    作用を知得できるソースを設け、 ステアリング信号発生の各繰り返し中に、又はこのよう
    な繰り返しの少なくとも大部分にわたり前記ソースに前
    記制御ユニットがアクセスし、誤差作用を示す誤差値を
    取得し、ステアリング信号を発生する間に誤差作用を考
    慮するよう前記制御ユニット及び前記誤差補償手段を機
    能的に統合したことを特徴とする物体移動装置。
  2. 【請求項2】前記ソースは、装置の一時的状態における
    誤差作用を示す誤差値を有し、規則的な時間間隔毎にこ
    れら誤差値を更新する構成とした請求項1記載の物体移
    動装置。
  3. 【請求項3】前記ソースを前記制御ユニットに設け、ま
    た前記ソースには、誤差値を記憶したテーブル及び/又
    はパラメータ化によって誤差値を導き出すプロセッサ手
    段を設けた請求項1又は2記載の物体移動装置。
  4. 【請求項4】装置の状態を表す状態値又は複数個の状態
    値を決定するセンサ手段と、装置の数学的モデルに従っ
    て前記状態値から誤差値を導き出す計算手段とを設けた
    請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の物体移動
    装置。
  5. 【請求項5】前記装置における温度を測定する及び/又
    は装置に加わる負荷を測定するセンサ手段を設けた請求
    項4記載の物体移動装置。
  6. 【請求項6】前記制御ユニットに、物体の位置を測定す
    るセンサを有する位置決定手段を設けた請求項2乃至5
    のうちのいずれか一項に記載の物体移動装置。
  7. 【請求項7】前記制御ユニットに、前記駆動機構に加わ
    るステアリング信号から物体の位置を導き出す位置決定
    手段を設けた請求項2乃至5のうちのいずれか一項に記
    載の物体移動装置。
  8. 【請求項8】駆動機構は、種々の方向に及び種々の向き
    で物体を移動させる複数個の軸線を有する構成とした請
    求項4乃至7のうちのいずれか一項に記載の物体移動装
    置において、誤差値を決定する計算手段を、数学的モデ
    ルに従って装置の各軸線のために物体の位置及び向きの
    関数として誤差値のパラメータ化を決定する計算手段と
    し、1個の軸線に沿う位置にのみ依存する前記誤差値を
    前記制御ユニットのテーブルに記憶させた物体移動装
    置。
  9. 【請求項9】前記制御ユニットは、前記駆動機構に供給
    すべきステアリング信号を繰り返し発生することにより
    前記物体を目標位置に移動させる制御を行う構成とし、
    実際の位置と目標位置との間のずれを生じさせる駆動機
    構の誤差の作用を補償する誤差補償手段を設けた請求項
    1乃至8のうちのいずれか一項に記載の物体移動装置を
    制御する制御ユニットにおいて、 前記駆動機構における前記誤差の作用を知得できるソー
    スを設け、 ステアリング信号発生の各繰り返し中に、又はこのよう
    な繰り返しの少なくとも大部分にわたり前記ソースに前
    記制御ユニットがアクセスし、ステアリング信号を発生
    する間に誤差作用を考慮するよう前記制御ユニット及び
    前記誤差補償手段を機能的に統合したことを特徴とする
    制御ユニット。
JP6101011A 1993-05-18 1994-05-16 物体移動装置及びその制御ユニット Pending JPH0798607A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP93201425 1993-05-18
NL93201425:1 1993-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0798607A true JPH0798607A (ja) 1995-04-11

Family

ID=8213833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6101011A Pending JPH0798607A (ja) 1993-05-18 1994-05-16 物体移動装置及びその制御ユニット

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5492440A (ja)
JP (1) JPH0798607A (ja)
DE (1) DE69419819T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7969111B2 (en) 2007-11-30 2011-06-28 Fanuc Ltd Numerical controller for controlling a five-axis machining apparatus

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998019824A1 (fr) * 1996-11-07 1998-05-14 Okuma Corporation Appareil de correction d'erreurs pour machine-outil a commande numerique
US5857251A (en) * 1996-11-21 1999-01-12 P. E. Mader Ag Machine for machining sheet-like articles
US6269284B1 (en) * 1997-05-09 2001-07-31 Kam C. Lau Real time machine tool error correction using global differential wet modeling
US6850806B2 (en) * 1999-04-16 2005-02-01 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for determining calibration options in a motion control system
AU5881700A (en) 1999-06-22 2001-01-09 Brooks Automation, Inc. Run-to-run controller for use in microelectronic fabrication
US6582166B1 (en) * 1999-10-22 2003-06-24 Gerber Scientific Products, Inc. Method of compensating for cutter deflection
US6449524B1 (en) * 2000-01-04 2002-09-10 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for using equipment state data for run-to-run control of manufacturing tools
US6457427B1 (en) * 2000-07-11 2002-10-01 Antonio Roman Moszoro Apparatus for obtaining continuous speed ratios in a seeding or fertilizing machine
DE10046092A1 (de) * 2000-09-18 2002-04-11 Siemens Ag Verfahren zur Kompensation von statischen Positionsfehlern und Orientierungsfehlern
US6728589B1 (en) * 2000-10-20 2004-04-27 Mallinckrodt Inc. Customized respiratory mask and method of manufacturing same
FR2818760B1 (fr) * 2000-12-21 2004-01-23 Conception Industrialisation R Procede pour corriger en simultane les references vectorielles d'un automate de commande d'un organe operateur, et dispositif de detection d'anomalies de mise en reference
US6949251B2 (en) * 2001-03-02 2005-09-27 Stryker Corporation Porous β-tricalcium phosphate granules for regeneration of bone tissue
US6859747B2 (en) * 2001-04-26 2005-02-22 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for self-calibrating a motion control system
US6865499B2 (en) * 2001-04-26 2005-03-08 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for tuning compensation parameters in a motion control system associated with a mechanical member
US20030161735A1 (en) * 2002-02-28 2003-08-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of controlling linear compressor
US8359494B2 (en) * 2002-12-18 2013-01-22 Globalfoundries Inc. Parallel fault detection
SE530700C2 (sv) * 2006-12-21 2008-08-19 Hexagon Metrology Ab Förfarande och anordning för kompensering av geometriska fel i bearbetningsmaskiner
DE102010003303A1 (de) * 2010-03-25 2011-09-29 Deckel Maho Seebach Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren einer temperaturabhängigen Lageveränderung an einer Werkzeugmaschine
JP2012248098A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Okuma Corp 機械の誤差補償値計算方法
ES2769304T3 (es) * 2012-04-05 2020-06-25 Fidia Spa Dispositivo para corrección de errores para máquinas CNC
GB201321594D0 (en) * 2013-12-06 2014-01-22 Renishaw Plc Calibration of motion systems
DE102015217206A1 (de) * 2014-09-16 2016-03-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Datenkompensationsvorrichtung, datenkompensationsverfahren und bearbeitungsvorrichtung
JP6088478B2 (ja) * 2014-10-27 2017-03-01 ファナック株式会社 テーブル形式データによる運転を行う数値制御装置
DE102022120407A1 (de) * 2022-08-12 2024-02-15 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren zur Fehlererkennung, Fehlererkennungsvorrichtung und Computerprogrammprodukt

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612840A (en) * 1969-09-08 1971-10-12 Kearney & Trecker Corp Linear error compensator for numerically controlled machine tools
IT1165014B (it) * 1979-03-27 1987-04-22 Innocenti Santeustacchio Spa Sistema di controllo geometrico,per aumentare la precisione du una macchina utensile,particolarmente di una macchina utensile di grandi dimensioni
JPS5761906A (en) * 1980-09-30 1982-04-14 Fanuc Ltd Compensating system of position error
JPS5815632A (ja) * 1981-07-21 1983-01-29 Fanuc Ltd 放電加工機制御方式
JPS5890204A (ja) * 1981-11-25 1983-05-28 Fanuc Ltd 位置制御装置におけるフォローアップ回路
WO1988003074A1 (en) * 1986-10-24 1988-05-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge apparatus
GB8806574D0 (en) * 1988-03-19 1988-04-20 Hepworth Eng Ltd Machine tool error compensation systems
US4979120A (en) * 1988-11-28 1990-12-18 The Coe Manufacturing Company Control system for automatic adjustment of lathe knife pitch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7969111B2 (en) 2007-11-30 2011-06-28 Fanuc Ltd Numerical controller for controlling a five-axis machining apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE69419819D1 (de) 1999-09-09
US5492440A (en) 1996-02-20
DE69419819T2 (de) 2000-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0798607A (ja) 物体移動装置及びその制御ユニット
Xiang et al. Modeling and compensation of volumetric errors for five-axis machine tools
Rahman et al. Modeling, measurement and error compensation of multi-axis machine tools. Part I: theory
Zhu et al. Integrated geometric error modeling, identification and compensation of CNC machine tools
Uddin et al. Prediction and compensation of machining geometric errors of five-axis machining centers with kinematic errors
Fu et al. Accuracy enhancement of five-axis machine tool based on differential motion matrix: geometric error modeling, identification and compensation
Bohez Compensating for systematic errors in 5-axis NC machining
Ni et al. An on-line measurement technique for machine volumetric error compensation
JP5911565B2 (ja) 工作機械の干渉判定方法および干渉判定装置
KR100271854B1 (ko) 다축기계의 3차원입체오차측정방법
JP5399624B2 (ja) 数値制御方法及び数値制御装置
Lee et al. A comprehensive method for calibration of volumetric positioning accuracy of CNC-machines
Lei et al. NURBS-based fast geometric error compensation for CNC machine tools
US10838403B2 (en) Simulation method for milling by use of dynamic position error
JP2006065716A (ja) 変形誤差の補正方法
Chen et al. Improving the machine accuracy through machine tool metrology and error correction
Slamani et al. A comparative evaluation of three industrial robots using three reference measuring techniques
JP5968749B2 (ja) 幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
US20230152773A1 (en) Machine Tool Control and Method for Characteristic Diagram-based Error Compensation on a Machine Tool
Li et al. A volumetric positioning error compensation method for five-axis machine tools
JP2017071011A (ja) 機械構造体の幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
Zhong et al. An optimal method for improving volumetric error compensation in machine tools based on squareness error identification
JP2002263973A (ja) 工作機械
Fan et al. Research on geometric error modeling and compensation method of CNC precision cylindrical grinding machine based on differential motion theory and Jacobian matrix
US6539274B1 (en) Method for compensating for temperature-related dimensional deviations in machine geometry

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040601

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040728

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050405

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050804

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20051020

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20051111