JPH08263118A - 位置誤差補正方式 - Google Patents

位置誤差補正方式

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JPH08263118A
JPH08263118A JP6734995A JP6734995A JPH08263118A JP H08263118 A JPH08263118 A JP H08263118A JP 6734995 A JP6734995 A JP 6734995A JP 6734995 A JP6734995 A JP 6734995A JP H08263118 A JPH08263118 A JP H08263118A
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JP
Japan
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Application number
JP6734995A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Otsuki
俊明 大槻
Shoichi Sagara
晶一 相良
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械側に起因する機械位置の誤差のリアルタ
イムな補正ができるようにする。 【構成】 加速度制御手段4は、補間手段3からの補間
パルスに応じて各軸の移動指令の加減速を制御する。加
速度制御手段4からの移動指令は、加算部8に入力され
る。現在位置認識手段5が、加速度制御手段4からの移
動指令を取り込んで機械座標系における現在位置を認識
している。PMC18は、温度センサ31が検出した信
号に基づき、予め機械座標系上に任意に定められた補正
基準点における更新補正量を出力する。補正量更新手段
9は、PMC18から更新補正量を受け取ると、補正量
データ記憶手段7内の該当するデータを更新する。補正
量算出手段6は、現在位置認識手段5から現在の機械位
置を判断し、補正基準点ごとに設定された補正量データ
から、現在の機械位置における補正量を算出する。加算
手段8は、加速度制御手段4からの移動指令に、機械変
位補正手段6からの補正量を加算し軸制御回路15に出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の送り軸の移動
を制御する数値制御装置の位置誤差補正方式に関し、特
に機械変位等の機械側に起因する機械位置の誤差を補正
する位置誤差補正方式に関する。
【0002】
【従来の技術】数値制御工作機械の誤差の起因として熱
変位があり、誤差量は工作機械の熱及び位置によって変
化する。
【0003】従来、機械変位等の機械側に起因する機械
位置の誤差を補正する機能として外部データ入力による
「機械座標系シフト」があった。これは、PMC(プロ
グラマブル・マシン・コントローラ)が補正量を出力
し、数値制御装置側はPMCから入力された補正量分だ
け機械座標系をシフトするように補正パルスをモータへ
出力するものである。この方法では、機械の変位がその
時の機械位置に依存する場合、PMC側で機械位置の読
み取りを行い、その値によってPMCにより補正量が計
算される。数値制御装置側が算出された補正量を受け取
ることにより、機械位置の補正が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、PMC側で機械位置の読み込みと、その位置に応じ
た補正量の計算を行っていたため、PMCにかかる負荷
が過大であった。しかも、数値制御装置とPMCとのや
りとりに時間がかかるため、リアルタイム応答は不可能
であるという問題点があった。従って、高速に移動して
いる場合などは、位置誤差を正確に補正することはでき
なかった。
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、機械側に起因する機械位置の誤差のリアルタ
イムな補正を可能とする数値制御装置の位置誤差補正方
式を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、工作機械の送り軸の移動を制御する数値
制御装置の位置誤差補正方式において、機械座標系上に
予め定めされた補正基準点における補正量データを格納
する補正量データ記憶手段と、前記補正基準点における
更新補正量が外部から入力されると、前記補正量データ
を前記更新補正量に書き換える補正量更新手段と、前記
送り軸に移動指令を出力する際に、前記補正量データに
基づき現在位置における補正量を算出する補正量算出手
段と、を有することを特徴とする位置誤差補正方式が提
供される。
【0007】
【作用】補正量データ記憶手段は、機械座標系上に予め
定められた補正基準点における補正量データを格納す
る。補正量更新手段は、補正基準点における更新補正量
が外部から入力されると、補正量データを更新補正量に
書き換える。補正量算出手段は、送り軸に移動指令を出
力する際に、補正量データに基づき現在位置における補
正量を算出する。
【0008】これにより、移動指令ごとの現在位置にお
ける誤差の補正をリアルタイムに行うことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の概略構成を示すブロック図であ
る。加工プログラム1により工作機械における各種動作
が指令される。前処理演算手段2は、加工プログラム1
を解読し各軸の移動指令を出力する。補間手段3は、各
軸の移動指令を補間パルスに変換し出力する。加速度制
御手段4は、補間パルスに応じて各軸の加減速を制御す
る。加速度制御手段4からの移動指令は、加算部8に入
力される。この際、現在位置認識手段5は、加速度制御
手段4からの移動指令を取り込んで機械座標系における
現在位置を認識する。
【0010】一方、工作機械30には温度センサ31が
取り付けられている。温度センサ31が検出するアナロ
グ信号は、ディジタル信号に変換され、PCM(プログ
ラマブル・マシン・コントローラ)18に入力される。
PMC18では、温度センサ31が検出した信号に基づ
き、予め機械座標系上に任意に定められた補正基準点に
おける更新補正量を出力する。
【0011】補正量データ記憶手段7には、補正基準点
における補正量データが格納されている。補正量更新手
段9は、PMC18から更新補正量を受け取ると、補正
量データ記憶手段7内の該当するデータを更新する。こ
の補正量データの更新は、更新補正量が送られてくる度
に行われる。
【0012】補正量算出手段6は、現在位置認識手段5
から現在の機械位置を判断し、補正基準点ごとに設定さ
れた補正量データから、現在の機械位置における補正量
を算出する。加算手段8は、加速度制御手段4からの移
動指令に、補正量算出手段6からの補正量を加算し軸制
御回路15に出力する。軸制御回路15は、各移動軸ご
とに設けられており、対応するサーボアンプ16に移動
指令を出力する。サーボアンプ16は、移動指令に従い
工作機械30のサーボモータの回転を制御する。
【0013】図2は、本発明の数値制御装置のハードウ
ェアの概略構成を示すブロック図である。数値制御装置
はプロセッサ11を中心に構成されている。プロセッサ
11はROM12に格納されたシステムプログラムに従
って数値制御装置全体を制御する。このROM12には
EPROMあるいはEEPROMが使用される。
【0014】RAM13にはSRAM等が使用され、一
時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納さ
れる。不揮発性メモリ14には図示されていないバッテ
リによってバックアップされたCMOSが使用され、電
源切断後も保持すべきパラメータ、加工プログラム、工
具補正データ、ピッチ誤差補正データ、補正量データ等
が記憶される。
【0015】CRT/MDIユニット20は、数値制御
装置の前面あるいは機械操作盤と同じ位置に配置され、
データ及び図形の表示、データ入力、数値制御装置の運
転に使用される。グラフィック制御回路21は数値デー
タ及び図形データ等のディジタル信号を表示用のラスタ
信号に変換し、表示装置22に送り、表示装置22はこ
れらの数値及び図形を表示する。表示装置22にはCR
Tあるいは液晶表示装置が使用される。
【0016】キーボード23は数値キー、シンボリック
キー、文字キー及び機能キーから構成され、加工プログ
ラムの作成、編集及び数値制御装置の運転に使用され
る。ソフトウェアキー24は表示装置22の下部に設け
られ、その機能は表示装置22に表示される。表示装置
22の画面が変化すれば、表示される機能に対応して、
ソフトウェアキーの機能も変化する。
【0017】軸制御回路15はプロセッサ11からの軸
の移動指令を受けて、軸の移動指令をサーボアンプ16
に出力する。サーボアンプ16はこの移動指令を増幅
し、工作機械30に結合されたサーボモータを駆動し、
工作機械30の工具とワークの相対運動を制御する。な
お、軸制御回路15及びサーボアンプ16はサーボモー
タの軸数に対応した数だけ設けられる。
【0018】PMC18はプロセッサ11からバス19
経由でM(補助)機能信号、S(スピンドル速度制御)
機能信号、T(工具選択)機能信号等を受け取る。そし
て、これらの信号をシーケンス・プログラムで処理し
て、出力信号を出力し、工作機械30内の空圧機器、油
圧機器、電磁アクチュエイタ等を制御する。また、工作
機械30内の機械操作盤のボタン信号、スイッチ信号及
びリミットスイッチ等の信号を受けて、シーケンス処理
を行い、バス19を経由してプロセッサ11に必要な入
力信号を転送する。さらに、工作機械30内の温度セン
サ31から信号を受け取り、機械の温度に応じた値の補
正量をバス19を介してプロセッサ11に転送する。
【0019】なお、図2ではスピンドルモータ制御回路
及びスピンドルモータ用アンプ等は省略してある。ま
た、上記の例ではプロセッサ11は1個で説明したが、
複数のプロセッサを使用してマルチプロセッサ構成にす
ることもできる。
【0020】次に、上記のような数値制御装置により、
補正基準点における補正量データから現在位置における
補正量を算出するための計算方式について説明する。例
えば、1つの移動軸に4ヶ所の補正基準点を定める。各
補正基準点の座標値をA,B,C,Dとし(A<B<C
<D)、各補正基準点における補正量をa,b,c,d
とする。このとき、その軸の現在位置の座標値をXとし
た場合の補正量xは、移動軸を補正基準点を境界とする
3つの領域に分割して、以下の式で求められる。
【0021】
【数1】 A≦X<Bのとき、 x={(b−a)×(X−A)}/(B−A)+a B≦X<Cのとき、 x={(c−b)×(X−B)}/(C−B)+b C≦X≦Dのとき、 x={(d−c)×(X−C)}/(D−C)+c ・・・・・・(1) この式を用いることにより、各補正基準点における補正
量に応じた、現在位置の補正量を算出することができ
る。
【0022】図3は補正基準点の補正量と任意の位置の
補正量との関係を示す図である。図において、横軸は任
意の移動軸の座標値であり、縦軸は機械位置のその座標
置に達したときの補正量である。図に示すように、各補
正基準点A,B間の領域における補正量は、点Aでの補
正量aと点Bでの補正量bとを結んだ直線上の値とな
る。補正基準点B,C間、補正基準点C,D間でも同様
である。つまりこの例では、補正基準点の間において、
位置の変化に対する補正量の変化率は一定であると想定
して、現在位置の補正量を算出している。
【0023】図4は補正基準点における補正量の更新手
順を示すフローチャートである。このフローチャートで
示す処理は、図1に示す補正量更新手段9が一定周期で
実行する処理である。 〔S1〕PMCからの外部データ入力が行われたかどう
かを判断し、データ入力が行われていればステップ2に
進み、データ入力が行われていなければ処理を終了す
る。 〔S2〕入力されたデータの補正基準点名と、その補正
量を読み込む。 〔S3〕図1に示す補正量データ記憶手段7(図2で
は、不揮発性メモリ14に該当する)内の対応する補正
基準点の補正量データを書き換え、処理を終了する。
【0024】このようにして、PMCから補正量の更新
のためのデータが転送されると、直ぐに補正量データ記
憶手段内の補正量データが書き換えられるため、常に最
新のデータを保持することができる。
【0025】工作機械の動作中には、格納されている補
正量データを基に、現在位置における補正量が計算され
る。図5は位置誤差補正の処理手順を示すフローチャー
トである。 〔S4〕機械座標(現在位置)を読み込む。 〔S5〕現在位置の補正量を(1)式を用いて算出す
る。 〔S6〕算出された補正量と前回の補正量との差分をモ
ータに出力する。
【0026】このように、温度変化等の要因により工作
機械の各移動軸に対する補正量が変化すると、PMCは
補正量決定の基準となる各補正基準点における補正量を
数値制御装置側に転送する。数値制御装置は、補正基準
点における補正量の最新のデータを保持しており、その
補正基準点における補正量データから、補間周期ごとに
現在位置における補正量を計算により求め、機械位置の
補正を行うことができる。そのため、補正量を算出する
ための計算を数値制御装置側で行うことができ、機械位
置誤差の補正に関しリアルタイム応答が可能となる。そ
の結果、移動軸が高速に移動する際においても、正確な
位置誤差の補正を行うことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、補正基
準点における補正量データを、外部からの入力により随
時書き換えることができるようにし、各軸の移動指令を
出力する際にはその補正量データから、現在位置におけ
る補正量を算出するようにしたため、外部要因により機
械位置の誤差の量が変化しても、更新後の補正量データ
に基づき位置誤差補正のリアルタイム応答が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の数値制御装置のハードウェアの概略構
成を示すブロック図である。
【図3】補正基準点の補正量と任意の位置の補正量との
関係を示す図である。
【図4】補正基準点における補正量の更新手順を示すフ
ローチャートである。
【図5】位置誤差補正の処理手順を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
1 加工プログラム 2 前処理演算手段 3 補間手段 4 加速度制御手段 5 現在位置認識手段 6 補正量算出手段 7 補正量データ記憶手段 8 加算部 9 補正量更新手段 15 軸制御回路 16 サーボアンプ 18 PMC 30 工作機械 31 温度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作機械の送り軸の移動を制御する数値
    制御装置の位置誤差補正方式において、 機械座標系上に予め定めされた補正基準点における補正
    量データを格納する補正量データ記憶手段と、 前記補正基準点における更新補正量が外部から入力され
    ると、前記補正量データを前記更新補正量に書き換える
    補正量更新手段と、 前記送り軸に移動指令を出力する際に、前記補正量デー
    タに基づき現在位置における補正量を算出する補正量算
    出手段と、 を有することを特徴とする位置誤差補正方式。
  2. 【請求項2】 前記更新補正量は、前記工作機械の温度
    に応じて算出された値であることを特徴とする請求項1
    記載の位置誤差補正方式。
  3. 【請求項3】 前記更新補正量は、PMCにより算出さ
    れた値であることを特徴とする請求項1記載の位置誤差
    補正方式。
  4. 【請求項4】 前記補正量算出手段は、前記補正基準点
    の間の領域において、位置の変化に対する補正量の変化
    率は一定であるものとして、現在位置の補正量を算出す
    ることを特徴とする請求項1記載の位置誤差補正方式。
JP6734995A 1995-03-27 1995-03-27 位置誤差補正方式 Pending JPH08263118A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015063912A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 エンシュウ株式会社 位置決め精度の設定方法、位置決め精度設定装置および位置決め精度の設定プログラム
WO2022025049A1 (ja) * 2020-07-29 2022-02-03 ファナック株式会社 制御対象物を制御する設定パラメータを所定のタイミングで変更する機能を有する数値制御装置及びその設定パラメータ変更方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015063912A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 エンシュウ株式会社 位置決め精度の設定方法、位置決め精度設定装置および位置決め精度の設定プログラム
WO2022025049A1 (ja) * 2020-07-29 2022-02-03 ファナック株式会社 制御対象物を制御する設定パラメータを所定のタイミングで変更する機能を有する数値制御装置及びその設定パラメータ変更方法

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031007