JPH0818227B2

JPH0818227B2 - 送り誤差補正方法

Info

Publication number: JPH0818227B2
Application number: JP1061140A
Authority: JP
Inventors: 征克宗
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH02243247A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は直交する座標軸に沿って駆動するテーブル
を備えた工作機械におけるテーブル送り量の誤差を補正
する送り誤差補正方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の送り誤差補正方法を第３図を参照しつ
つ説明する。

第３図は従来の送り誤差補正方法を実施する場合の工
作機械の要部を示す構成図である。

工作機械は、第３図に示す如く、Ｘ軸方向に駆動する
Ｘテーブル（１）と、Ｙ軸方向に駆動するＹテーブル
（２）とを備え、Ｘテーブル（１）はＸ軸モータ（３）
の駆動力を得たボールネジ（４）によってＸ軸方向に、
Ｙテーブル（２）はＹ軸モータ（５）の駆動力を得たボ
ールネジ（６）によってＹ軸方向に制御装置（７）の送
り指令に基づいてそれぞれ駆動するように構成されてい
る。尚、第３図における（８）、（８）はＸテーブル
（１）及びＹテーブル（２）を直進するように案内する
ガイドレールである。

而して、Ｘテーブル（１）及びＹテーブル（２）をボ
ールネジ（４）及び（６）を介してＸ軸方向及びＹ軸方
向に駆動する場合には、各テーブル（１）、（２）の移
動精度はそれぞれのボールネジ（４）、（６）の送り精
度に左右される。即ち、ボールネジ（４）、（６）の送
り誤差がそのまま各テーブル（１）、（２）の移動距離
の誤差になるため、このようなピッチ送り誤差（ピッチ
エラー）を補正する必要がある。

そこで、ピッチエラーの測定及びその補正方法につい
て説明する。従来のピッチエラーを測定する場合には、
まずＸテーブル（１）をテーブルのストローク内の１ヶ
所（ストローク略中央）に位置させ、Ｘテーブル（１）
の移動方向と並行に且つＸテーブル（１）中央にレーザ
光が走るようにレーザ発振器（９）を設置する。そして
このレーザ光と同軸上に干渉ミラー（10）と反射ミラー
（11）をセットし、Ｘテーブル（１）をフルストローク
移動させてもレーザ光が干渉ミラー（10）を通過して反
射ミラー（11）で反射した後、再度干渉ミラー（10）を
通過してレーザ発振器（９）の受光口に戻るようにレー
ザ発振器（９）を設置する。この時、Ｙ軸はストローク
内のどの位置でもよいが、通常はストローク中央に位置
させる。

続いて、制御装置（７）から任意の一定移動距離を指
令し、Ｘテーブル（１）を駆動させると、指令した移動
距離と実際にＸテーブル（１）が移動した距離との間に
は若干のピッチエラーが生じる。このピッチエラーをレ
ーザ発振器（９）とピッチエラー計算器（12）とで検出
及び算出し、算出した値からデータ作成器（13）によっ
て補正データを作成する。ここでＸ軸の原点位置からフ
ルストロークまでを約1/10〜1/20程度に等分し、原点位
置からその等分した位置までの距離を随時制御装置
（７）にて指令する。更に、その送りを繰り返し行な
い、原点からストロークエンド間を一往復させてその平
均値を送り誤差として移動した各位置でのテーブル送り
誤差の補正データをそれぞれ作成し、Ｘ軸ストローク内
のピッチエラー補正データ群を作成する。以上の方法で
Ｙ軸に関しても同様にピッチエラー補正データ群を作成
する。

このようにして作成されたＸ軸、Ｙ軸の各ピッチエラ
ー補正データ群が制御装置（７）のピッチエラー補正デ
ータエリアに入力された後、制御装置（７）によって原
点位置から測定の時と同じ等分した位置毎にテーブル送
り誤差補正が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の送り誤差補正方法は、上述の如くＸ、Ｙテーブ
ル（１）、（２）のＸ軸方向とＹ軸方向との補正値はそ
れぞれ独立しており、それぞれの補正値を求めた中央位
置においては、ピッチエラーを正確に補正することがで
きる。しかしながら、Ｘテーブル（１）がＸ軸の＋、−
のいずれかのストロークエンドに位置している場合に
は、若干のピッチング（上下方向への傾き）を生じ、こ
のピッチングがそのままＹ軸のローリング及びヨーイン
グをもたらしてＹ軸方向のピッチエラーに影響を及ぼ
し、また、逆にＹテーブル（２）がＹ軸の＋、−のいず
れかのストロークエンドに位置していると、Ｘ軸方向の
ピッチエラーに影響を及ぼし、Ｘ、Ｙ軸方向のピッチエ
ラーは相互に密接に関係している。従って、Ｘ、Ｙ軸方
向を無関係に画一的に補正すると正確な補正をすること
ができない。また、Ｘ、Ｙテーブル（１）、（２）上の
被加工物の重量もピッチエラーに影響を及ぼすし、更に
その補正は不正確なものになる。

つまり、従来の如くＸ、Ｙテーブル（１）、（２）の
ストローク内の１ヶ所のみによる補正値の測定では、ピ
ッチエラーを正確に補正することができず、特に高精度
化を目的としたピッチエラーの補正をすることができな
いという課題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、Ｘ、Ｙテーブルの相互の位置を２次元座標として把
持し、Ｘ、Ｙテーブルの各座標位置におけるＸ、Ｙ方向
のピッチエラーを関連付けた２次元的な補正をすること
によってＸ、Ｙテーブルのピッチング、ローリング及び
ヨーイングなどの姿勢変化による影響を抑制してより正
確にピッチエラーを補正することができる送り誤差補正
方法を提供できるものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の送り誤差補正方法は、Ｘ軸方向に移動するＸ
テーブルの該Ｘ軸方向のストロークを等分して各Ｘ座標
値を設定するとともに、該Ｘ軸に直交するＹ軸方向に移
動するＹ軸方向のストロークを等分して各Ｙ座標値を設
定し、一方のテーブルの座標値の位置において他方のテ
ーブルの座標値の位置における重量負荷を加えた状態下
でのテーブル送り誤差を測定することにより各座標に対
応して補正データを求めて、この求められた補正データ
に基づいて、テーブル送り誤差補正を行うことを特徴と
するものである。

〔作用〕

この発明の送り誤差補正方法においては、直交する座
標軸をそれぞれ等分して座標値を設定し、一方のテーブ
ルの座標値の位置において他方のテーブルの座標値の位
置における重量負荷を加えた状態下でのテーブル送り誤
差を測定することにより各座標に対応した補正データを
求めて、この求められた補正データに基づきテーブル送
り誤差補正を２軸同時に行う。

〔実施例〕

以下第１図及び第２図に示す実施例に基づいて従来と
同一又は相当部分には同一符号を付して本発明の特徴を
説明する。

まず、従来と同様にＸテーブル（１）のＹ軸方向中央
に干渉ミラー（10）及び反射ミラー（11）を距離を隔て
てそれぞれ配置し、レーザ発振器（９）を、該発振器
（９）と反射ミラー（11）とで干渉ミラー（10）を挟む
位置に配置して、Ｙテーブル（２）を固定したままＸテ
ーブル（１）をＸ軸方向に移動させてＸ軸方向のピッチ
エラーを測定する。

次いで、Ｙテーブル（２）を原点位置まで移動させ
て、Ｘ、Ｙ軸各方向における各テーブル（１）、（２）
のストローク内を第２図に示す如くマトリックス化する
ためにＸ軸方向、Ｙ軸方向の各ストロークを等分してＸ
座標値（x₁、x₂、x₃、…、x_n）及びＹ座標値（y₁、y₂、
y₃…、y_n）をそれぞれ設定する。そして原点位置にある
Ｙテーブル（２）を第１図にＡで示すＹ座標値y₁の位置
に移動させ、更にＹテーブル（２）の移動に合せてレー
ザ発振器（９）を移動させてレーザ光の光軸を干渉ミラ
ー（10）及び反射ミラー（11）の成す軸に一致させる。
然る後、Ｙ座標値y₁においてＸテーブル（１）を上述し
たと同様に移動させて座標値（x₁、y₁）、（x₂、y₁）、
（x₃、y₁）、…、（x_n、y₁）の各位置におけるピッチエ
ラーを測定する。次いでＹテーブル（２）をＹ座標y₂の
位置に１ピッチだけ移動させ、その位置でＸテーブル
（１）を移動させて同様に各座標値におけるピッチエラ
ーを測定し、以下同様にＹ座標値y₃、…、y_nについても
ピッチエラーを測定する。このようにして得られたピッ
チエラーに対してそれぞれの補正データを作成し、Ｘ軸
ストローク内のピッチエラー補正データ群をピッチエラ
ー計算器（12）及びデータ作成器（13）によって作成す
る。この方法に基づいてＹテーブル（２）についてもそ
のピッチエラー補正データ群を作成する。

次いで、作成されたＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれのピ
ッチエラー補正データ群を制御装置（７）に入力し、第
２図に示す如くＸ、Ｙテーブル（１）、（２）のストロ
ーク内をマトリックス構成し、各位置におけるピッチエ
ラー補正データ（e_x、e_y）によってストローク範囲内を
２次元的なピッチエラー補正を２軸以上同時に行なう。
この際、Ｘ、Ｙ座標のピッチが細かければ細かいほど補
正ポイント数が増し、マトリックス化の領域が面に近く
なって補正精度が向上する。

尚、上記実施例ではＸ、Ｙテーブル（１）、（２）が
無負荷状態の場合についてのみ説明したが、テーブルの
移動によるヨーイングやローリング等の姿勢変化の影響
を抑制するためには、被加工物の重量が各テーブル
（１）、（２）よりも大きい場合や加工液を充満させる
テーブル構造などテーブル負荷を想定することが必要
で、重量負荷を加えた状態で上述の如くテーブル送り誤
差を測定することにより各座標に対応した補正データを
求めて、この求められた補正データに基づいてテーブル
送り誤差補正を行うことにより、テーブルの移動による
ヨーイングやローリング等の姿勢変化の影響を最小限に
抑制することができ、テーブルの負荷のある場合とない
場合において送り誤差補正群を使い分けることができ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、直交する座標軸をそ
れぞれ等分して座標値を設定し、一方のテーブルの座標
値の位置において他方のテーブルの座標値の位置におけ
る重量負荷を加えた状態下でのテーブル送り誤差を測定
することにより、各座標に対応した補正データを求め
て、この求められた補正データに基づきテーブル送り誤
差補正を２軸同時に行うようにしたので、テーブルの移
動によるヨーイングやローリング等の姿勢変化の影響を
最小限に制御することができ、ストロークエンドにおい
てもテーブル送り誤差補正を行うことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送り誤差補正方法を実施する状態を示
す工作機械の要部を示す構成図、第２図はピッチエラー
補正データ群をマトリックス化した座標図、第３図は従
来の送り誤差補正方法を説明するための第１図相当図で
ある。各図において、（１）はＸテーブル、（２）はＹテーブ
ル、（９）はレーザ発振器、（10）は干渉ミラー、（1
1）は反射ミラー、（12）はピッチエラー計算器、（1
3）はデータ作成器である。尚、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ軸方向に移動するＸテーブルの該Ｘ軸方
向のストロークを等分して各Ｘ座標値を設定するととも
に、該Ｘ軸に直交するＹ軸方向に移動するＹ軸方向のス
トロークを等分して各Ｙ座標値を設定し、一方のテーブ
ルの座標値の位置において他方のテーブルの座標値の位
置における重量負荷を加えた状態下でのテーブル送り誤
差を測定することにより各座標に対応した補正データを
求めて、この求められた補正データに基づいて、テーブ
ル送り誤差補正を行うことを特徴とする送り誤差補正方
法。
【請求項２】テーブルの負荷のある場合とない場合にお
いて送り誤差補正群を使い分けることを特徴とする請求
項１記載の送り誤差補正方法。