JPH0876847A - Mechanism and method for backlash correction in drive device - Google Patents

Mechanism and method for backlash correction in drive device

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JPH0876847A
JPH0876847A JP20746694A JP20746694A JPH0876847A JP H0876847 A JPH0876847 A JP H0876847A JP 20746694 A JP20746694 A JP 20746694A JP 20746694 A JP20746694 A JP 20746694A JP H0876847 A JPH0876847 A JP H0876847A
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JP
Japan
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backlash
drive
moved
drive device
moving
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JP20746694A
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Japanese (ja)
Inventor
Kensho Kuroda
健正 黒田
Muneaki Kaga
宗明 加賀
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To effectively and precisely correct the backlash that is caused when a drive device is started. CONSTITUTION: The feeding directions of ball screws 1A-1C and the moved amount of these screws equivalent at least to the backlash width which are set when a drive device is started,y are previously stored in memories 9A-9C and 10A-10C respectively. When the drive device is started, the screws 1A-1C are moved by servo controllers 8A-8C by initial moved amount M1 in the feeding directions stored in the memories 9A-9C and 10A-10C and then moved in the opposite direction also by M1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械等の駆動装
置において、電源投入や非常停止解除の際の装置起動時
に、バックラッシュを補正するためのバックラッシュ補
正機構及び補正方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlash compensating mechanism and a compensating method for compensating a backlash when a device such as a machine tool is started up when the power is turned on or the emergency stop is released. .

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の技術として、特開昭62−92
002号公報に示すようなバックラッシュの補正方法が
提案されている。この従来方法では、図4(a)に示す
ように、例えばNC工作機械のテーブル駆動装置におい
て、駆動源により移動されるボールネねじ21と、その
ボールねじ21により送り移動されるテーブル22とを
備えている。この装置においては、予めテーブル22と
ボールねじ21との間のバックラッシュ幅B1の値が設
定記憶されるとともに、テーブル22の基準移動方向D
2が決定されている。
2. Description of the Related Art As a technique of this kind, Japanese Patent Laid-Open No. 62-92 is known.
A backlash correction method as disclosed in Japanese Patent Publication No. 002 has been proposed. In this conventional method, as shown in FIG. 4A, for example, in a table drive device of an NC machine tool, a ball screw 21 moved by a drive source and a table 22 fed and moved by the ball screw 21 are provided. ing. In this device, the value of the backlash width B1 between the table 22 and the ball screw 21 is set and stored in advance, and the reference movement direction D of the table 22 is set.
2 has been decided.

【0003】さらに、ボールねじ21がこの基準移動方
向D2に移動し、ボールねじ21とテーブル22とが接
触して、それらの相対位置関係が決まる状態を基準位置
P3として決定されている。この状態で、ボールねじ2
1または駆動源に設けられた図示しない絶対位置検出器
からの検出位置と、テーブル22の実際位置とが一致す
るように設定されている。
Further, the ball screw 21 moves in the reference movement direction D2, the ball screw 21 and the table 22 contact each other, and the relative positional relationship between them is determined as the reference position P3. In this state, ball screw 2
1 or a detection position from an absolute position detector (not shown) provided in the drive source and an actual position of the table 22 are set to coincide with each other.

【0004】そして、装置の起動に際しては、送り指令
に基づくボールねじ21の送り方向が、予め設定された
基準移動方向D2と比較される。その結果、図4(b)
に示すように、実際の移動方向が基準移動方向D2と同
じ場合には、ボールねじ21が指令に基づく移動量M2
だけ移動される。これに対して、図4(c)に示すよう
に、移動方向が基準移動方向D2と逆の場合には、ボー
ルねじ21が指令に基づく移動量M2よりもバックラッ
シュ幅B1だけ余分に移動される。これにより、移動後
のテーブル22の実際位置と絶対位置検出器からの検出
位置とを一致させることができる。
When the apparatus is activated, the feed direction of the ball screw 21 based on the feed command is compared with the preset reference movement direction D2. As a result, FIG. 4 (b)
As shown in, when the actual movement direction is the same as the reference movement direction D2, the ball screw 21 moves the movement amount M2 based on the command.
Only moved. On the other hand, as shown in FIG. 4 (c), when the movement direction is opposite to the reference movement direction D2, the ball screw 21 is moved more than the movement amount M2 based on the command by the backlash width B1. It This makes it possible to match the actual position of the table 22 after movement with the detection position from the absolute position detector.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
バックラッシュ補正方法では、図5(a)及び図5
(b)に示すように、電源オフあるいは非常停止状態に
おいて、テーブル22が外力等により基準位置P3から
移動することがある。このようにテーブル22が移動し
た場合には、テーブル22の実際位置と絶対位置検出器
からの検出位置との間に位置ずれを生じる。そして、こ
の状態で電源投入あるいは非常停止解除にともない装置
起動が行われると、位置ずれの誤差を生じたまま、送り
動作が行われて、その後の移動指令に伴うテーブル22
の位置制御が続行される。そのため、正確な位置制御を
行うことができず、正確な加工を行い得ない問題があっ
た。
However, in this conventional backlash correction method, the method shown in FIGS.
As shown in (b), the table 22 may move from the reference position P3 due to external force or the like when the power is off or in an emergency stop state. When the table 22 moves in this way, a positional deviation occurs between the actual position of the table 22 and the detection position from the absolute position detector. Then, in this state, when the device is started up with the power being turned on or the emergency stop being released, the feeding operation is performed with the positional deviation error generated, and the table 22 accompanying the subsequent movement command is issued.
Position control continues. Therefore, there is a problem in that accurate position control cannot be performed and accurate processing cannot be performed.

【0006】それ以外のバックラッシュ補正方法とし
て、装置起動時にテーブル等の移動部を一旦原点位置に
移動させる手法が実施されている。このように原点復帰
動作を行うと、バックラッシュが吸収されて、伝達機構
と移動部との相対位置関係が必然的に決定されて、装置
起動時におけるバックラッシュ補正が行われる。その反
面、この手法は、移動部が原点に復帰移動したり、原点
から加工のための所要位置に移動したりという時間的無
駄が生じるため、作業能率が低下するという欠点があ
る。
As another backlash correction method, a method of temporarily moving a moving part such as a table to the origin position at the time of starting the apparatus is implemented. When the home-return operation is performed in this way, backlash is absorbed, the relative positional relationship between the transmission mechanism and the moving unit is inevitably determined, and backlash correction is performed at the time of starting the apparatus. On the other hand, this method has a drawback in that work efficiency is reduced because time is wasted that the moving unit returns to the origin and moves from the origin to a required position for machining.

【0007】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、装置起動時におけるバックラッシュ補正
を確実に行うことができるとともに、原点復帰動作を不
要にすることができるバックラッシュ補正機構及び補正
方法を提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to such problems existing in the prior art. It is an object of the present invention to provide a backlash correction mechanism and a correction method that can surely perform backlash correction at the time of starting the apparatus and can eliminate the need for the home-return operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の駆動装置におけるバックラッシ
ュ補正機構の発明では、伝達機構中の駆動側を、少なく
ともその駆動側と被駆動側との間におけるバックラッシ
ュ幅分だけ送り方向に移動させるための移動量データを
設定する第1設定手段と、前記駆動側の移動方向データ
を設定する第2設定手段と、装置起動時に、前記第1,
第2設定手段に設定されたデータに基づいて伝達機構中
の駆動側が所定の送り方向へ少なくともバックラッシュ
幅分移動されるとともに、その逆方向へ同じ量だけ復帰
移動されるように、前記駆動源の動作を制御する制御手
段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, in the invention of the backlash correction mechanism in the drive device according to claim 1, the drive side in the transmission mechanism is at least the drive side and the driven side. The first setting means for setting the movement amount data for moving in the feed direction by the backlash width between the first and second sides, the second setting means for setting the movement direction data on the driving side, and First,
Based on the data set in the second setting means, the drive source in the transmission mechanism is moved in the predetermined feed direction by at least the backlash width, and is also moved in the opposite direction by the same amount so as to be returned and moved. And a control means for controlling the operation of.

【0009】請求項2に記載の発明では、請求項1の発
明において、第1設定手段に設定される移動量データは
バックラッシュ幅の2倍以下である。請求項3の発明で
は、請求項1または2の発明において、前記第1設定手
段に設定された移動量データを変更するための変更手段
を備えたものである。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the movement amount data set in the first setting means is less than twice the backlash width. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided a changing unit for changing the movement amount data set in the first setting unit.

【0010】請求項4に記載の発明では、請求項1〜3
のいずれかの発明において、駆動源,伝達機構及び移動
部は複数組設けられ、第1,第2の設定手段はそれらの
うちの少なくとも1組に対応して設けられている。
According to the invention described in claim 4,
In any one of the above aspects, a plurality of sets of drive sources, transmission mechanisms and moving parts are provided, and the first and second setting means are provided corresponding to at least one of them.

【0011】請求項5の発明では、請求項1〜4のいず
れかの発明において、駆動源はその動作量を検出するた
めの絶対位置検出器を備え、制御手段は絶対位置検出器
からの検出データに基づいて移動部の位置を判断するも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the drive source includes an absolute position detector for detecting the amount of movement thereof, and the control means detects from the absolute position detector. The position of the moving unit is determined based on the data.

【0012】請求項6に記載の駆動装置におけるバック
ラッシュ補正方法の発明では、駆動源により伝達機構を
介して移動部を往復移動させるようにした駆動装置にお
いて、装置起動時に、伝達機構中の駆動側を、少なくと
も駆動側と被駆動側との間のバックラッシュ幅分だけ所
定の送り方向に移動させた後に、その駆動側を逆方向へ
同じ量だけ復帰移動させるものである。
According to the invention of the backlash correction method in the drive device described in claim 6, in the drive device in which the moving part reciprocates through the transmission mechanism by the drive source, the drive in the transmission mechanism is started at the time of starting the device. After the side is moved in the predetermined feeding direction by at least the backlash width between the driving side and the driven side, the driving side is moved in the reverse direction by the same amount.

【0013】請求項7の発明では、請求項6の発明にお
いて、駆動側の移動量は、バックラッシュ幅の2倍以下
である。
According to the invention of claim 7, in the invention of claim 6, the amount of movement on the drive side is not more than twice the backlash width.

【0014】[0014]

【作用】請求項1及び請求項6に記載の発明において
は、駆動装置起動時には、送り機構中の駆動側が、送り
方向の一方へ所定移動量だけ移動された後、反対方向へ
同量だけ復帰移動される。これにより、移動部が装置停
止状態において外力等により移動していても、伝達機構
中の駆動側と被駆動側とが所定の位置関係に決定され
る。
According to the inventions of claims 1 and 6, when the drive device is started, the drive side in the feed mechanism is moved by a predetermined movement amount in one of the feed directions and then returned by the same amount in the opposite direction. Be moved. As a result, even if the moving unit is moving due to an external force or the like when the device is stopped, the driving side and the driven side in the transmission mechanism are determined to have a predetermined positional relationship.

【0015】請求項2及び請求項7に記載の発明におい
ては、それぞれ請求項1,請求項6の発明において、バ
ックラッシュ補正における駆動側の移動がバックラッシ
ュ幅の2倍以下であるため、そのバックラッシュ補正の
ための駆動側の移動量が極めて小さく、バックラッシュ
補正を短時間で行うことができる。
In the inventions of claims 2 and 7, in the inventions of claims 1 and 6, the movement on the drive side in the backlash correction is less than twice the backlash width. The amount of movement on the drive side for backlash correction is extremely small, and backlash correction can be performed in a short time.

【0016】請求項3に記載の発明においては、請求項
1または2の発明において、バックラッシュ幅が変化し
た場合、それに応じて変更手段によりそれに対応するよ
うに移動データの修正を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the backlash width changes, the movement data can be corrected by the changing means so as to correspond thereto. .

【0017】請求項4に記載に発明においては、請求項
1〜3のいずれかの発明において、必要な部分のみのバ
ックラッシュ補正が行われる。請求項5に記載に発明に
おいては、請求項1〜4のいずれかの発明において、移
動部の位置を装置起動と同時に、かつ正確に判断でき
る。
According to the invention described in claim 4, in any one of the inventions of claims 1 to 3, the backlash correction is performed only for a necessary portion. According to a fifth aspect of the invention, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the position of the moving portion can be accurately determined at the same time as the device is activated.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明を具体化した駆動装置の一実
施例を、図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a drive device embodying the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0019】図1に示すように、この駆動装置において
は移動部としての3つの移動体2A,2B,2Cが設け
られ、移動体2A,2Bは図示しないテーブルに、移動
体2Cは図示しないサドルに固定されている。テーブル
上にはワークが支持され、サドルには工具が取付けられ
ている。3つのボールねじ1A,1B,1Cは各移動体
2A,2B,2Cのねじ孔2a,2b,2cを螺通する
ように配設され、このボールねじ1A,1B,1Cの回
転により、移動体2A,2BがX軸、Y軸方向に送り移
動されて、テーブルが同じ方向に送られるとともに、移
動体2CがZ軸方向に送り移動されてサドルが同方向へ
移動される。このボールねじ1A,1B,1C及びねじ
孔2a,2b,2cにより伝達機構が構成されている。
As shown in FIG. 1, this driving apparatus is provided with three moving bodies 2A, 2B, 2C as moving parts, the moving bodies 2A, 2B being on a table not shown, and the moving body 2C being a saddle not shown. It is fixed to. A work is supported on the table, and a tool is attached to the saddle. The three ball screws 1A, 1B, 1C are arranged so as to thread through the screw holes 2a, 2b, 2c of the respective moving bodies 2A, 2B, 2C. 2A and 2B are moved in the X-axis and Y-axis directions to move the table in the same direction, and the moving body 2C is moved in the Z-axis direction to move the saddle in the same direction. The ball screw 1A, 1B, 1C and the screw holes 2a, 2b, 2c constitute a transmission mechanism.

【0020】伝達機構中の駆動側であるボールねじ1
A,1B,1Cと、被駆動側であるねじ孔2a,2b,
2cとの間のバックラッシュ幅は、図2,図3において
B1で表されている。なお、図2及び図3においては、
理解を容易にするために、各移動体2A,2B,2C,
ねじ孔2a,2b,2c及びボールねじ1A,1B,1
Cを簡略化して模式的に描いてある。図2及び図3にお
いて、1a,1b,1cは前記ねじ孔2a,2b,2c
と螺合するボールねじ1A,1B,1Cのねじ山を示
す。
Ball screw 1 on the drive side in the transmission mechanism
A, 1B, 1C and screw holes 2a, 2b on the driven side,
The backlash width between 2c and 2c is represented by B1 in FIGS. In addition, in FIG. 2 and FIG.
In order to facilitate understanding, each mobile unit 2A, 2B, 2C,
Screw holes 2a, 2b, 2c and ball screws 1A, 1B, 1
C is simplified and schematically drawn. 2 and 3, 1a, 1b, 1c are the screw holes 2a, 2b, 2c.
The thread of ball screw 1A, 1B, 1C screwed with is shown.

【0021】駆動源としての3つのサーボモータ3A,
3B,3Cはカップリング4A,4B,4Cを介して前
記各ボールねじ1A,1B,1Cに連結され、このモー
タ3A,3B,3Cによりボールねじ1A,1B,1C
が正方向及び逆方向の両方向に回転される。従って、こ
の実施例においては、駆動源,伝達機構及び移動部は3
組設けられている。それぞれエンコーダよりなる3つの
絶対位置検出器5A,5B,5Cは各サーボモータ3
A,3B,3Cの回転軸(図示しない)に連結され、サ
ーボモータ3A,3B,3Cの動作量に応じた絶対位置
を示す検出信号が出力される。
Three servo motors 3A as drive sources,
3B and 3C are connected to the respective ball screws 1A, 1B and 1C via couplings 4A, 4B and 4C, and the motors 3A, 3B and 3C allow the ball screws 1A, 1B and 1C to be connected.
Is rotated in both forward and reverse directions. Therefore, in this embodiment, the drive source, the transmission mechanism, and the moving part are three in number.
It is provided in pairs. The three absolute position detectors 5A, 5B and 5C, each of which is an encoder, are connected to each servo motor 3
A detection signal indicating an absolute position corresponding to the operation amount of the servo motors 3A, 3B, 3C is output by being connected to the rotary shafts (not shown) of the A, 3B, 3C.

【0022】制御装置6はNCコントローラ7及び各サ
ーボモータ3A,3B,3Cをそれぞれ制御するための
サーボコントローラ8A,8B,8Cを備えている。各
サーボコントローラ8A,8B,8Cは制御手段を構成
し、それらの内部には第1設定手段としての初期移動量
メモリ9A,9B,9C、第2設定手段としての初期移
動方向メモリ10A,10B,10C、バックラッシュ
量メモリ11A,11B,11Cを備えている。
The controller 6 includes an NC controller 7 and servo controllers 8A, 8B and 8C for controlling the servo motors 3A, 3B and 3C, respectively. Each servo controller 8A, 8B, 8C constitutes a control means, and inside thereof, initial movement amount memories 9A, 9B, 9C as first setting means, and initial movement direction memories 10A, 10B as second setting means, 10C, backlash amount memory 11A, 11B, 11C.

【0023】初期移動量メモリ9A,9B,9Cには、
電源投入、非常停止解除等にともなう装置起動時におけ
る各ボールねじ1A,1B,1Cの初期移動量のデータ
が記憶されて設定されている。この実施例においては、
図2,図3に示すように、初期移動量M1はバックラッ
シュ幅B1に所定の付加距離αを加えた値に設定されて
いる。付加距離αはバックラッシュ幅B1より小さい。
従って、初期移動量M1は、バックラッシュ幅の2倍以
下である。
The initial movement amount memories 9A, 9B and 9C are
The data of the initial movement amount of each ball screw 1A, 1B, 1C at the time of starting the device upon turning on the power, releasing the emergency stop, etc. is stored and set. In this example,
As shown in FIGS. 2 and 3, the initial movement amount M1 is set to a value obtained by adding a predetermined additional distance α to the backlash width B1. The additional distance α is smaller than the backlash width B1.
Therefore, the initial movement amount M1 is less than twice the backlash width.

【0024】なお、ボールねじ1A,1B,1Cは、回
転運動を行うのみで、実際には送り方向へは移動しない
が、そのねじ山1a,1b,1cは見かけ上送り方向へ
移動して送り動作を行うので、それをボールねじ1A,
1B,1Cの送り移動とする。初期移動方向メモリ10
A,10B,10Cには、装置起動時におけるボールね
じ1A,1B,1Cの送り移動方向である初期移動方向
D1のデータが記憶されて設定されている。バックラッ
シュ量メモリ11A,11B,11Cにはバックラッシ
ュ幅B1のデータが記憶されて設定されている。なお、
初期移動方向D1及びバックラッシュ幅B1は各軸毎に
設定した値であり、同一数値ではない。
The ball screws 1A, 1B and 1C only perform rotational movement and do not actually move in the feed direction, but their threads 1a, 1b and 1c apparently move in the feed direction and feed. Since it operates, it is used for ball screw 1A,
The feed movement is 1B and 1C. Initial movement direction memory 10
Data of the initial moving direction D1 which is the feed moving direction of the ball screws 1A, 1B and 1C at the time of starting the apparatus is stored and set in A, 10B and 10C. Data of the backlash width B1 is stored and set in the backlash amount memories 11A, 11B and 11C. In addition,
The initial movement direction D1 and the backlash width B1 are values set for each axis and are not the same numerical value.

【0025】また、前記各サーボコントローラ8A,8
B,8Cには各絶対位置検出器5A,5B,5Cが接続
されている。サーボコントローラ8A,8B,8Cには
サーボアンプ14A,14B,14Cを介して各サーボ
モータ3A,3B,3Cが接続されている。装置運転に
際して、NCコントローラ7はサーボコントローラ8
A,8B,8Cに指令信号を出力し、サーボコントロー
ラ8A,8B,8Cから各サーボモータ3A,3B,3
Cに対して、指令に基づく駆動信号が出力される。
Further, each of the servo controllers 8A, 8
Absolute position detectors 5A, 5B and 5C are connected to B and 8C, respectively. Each servo motor 3A, 3B, 3C is connected to the servo controller 8A, 8B, 8C via a servo amplifier 14A, 14B, 14C. When operating the device, NC controller 7 is servo controller 8
A command signal is output to A, 8B, and 8C, and the servo controllers 3A, 3B, and 3 are output from the servo controllers 8A, 8B, and 8C.
A drive signal based on the command is output to C.

【0026】変更手段としてのキーボード15は前記制
御装置6に接続され、このキーボード15により前記初
期移動量、初期移動方向及びバックラッシュ幅のデータ
がキー入力されて、初期移動量メモリ9A,9B,9
C、初期移動方向メモリ10A,10B,10C及びバ
ックラッシュ量メモリ11A,11B,11C内のデー
タが書き換えられる。
A keyboard 15 as a changing means is connected to the control device 6, and data of the initial movement amount, the initial movement direction and the backlash width are keyed in by the keyboard 15, and the initial movement amount memories 9A, 9B, 9
The data in C, the initial movement direction memories 10A, 10B and 10C and the backlash amount memories 11A, 11B and 11C are rewritten.

【0027】バックアップ用電源16は各サーボコント
ローラ8A,8B,8Cに接続されている。そして、装
置の電源がオフされた状態において、前記各メモリ9
A,9B,9C、10A,10B,10C及び11A,
11B,11Cの所要電力が、このバックアップ用電源
16によって確保される。
The backup power source 16 is connected to each servo controller 8A, 8B, 8C. Then, when the power of the device is turned off, each of the memories 9
A, 9B, 9C, 10A, 10B, 10C and 11A,
The required power of 11B and 11C is secured by this backup power supply 16.

【0028】次に、前記のように構成されたバックラッ
シュの補正機構について動作を説明する。さて、この駆
動装置においては、予め各メモリ9A,9B,9C,1
0A,10B,10C、11A,11B,11Cに、そ
れぞれ初期移動量M1,初期移動方向D1,バックラッ
シュ幅B1の各データが設定されている。
Next, the operation of the backlash correcting mechanism constructed as described above will be described. Now, in this drive device, each of the memories 9A, 9B, 9C, 1
Data of initial movement amount M1, initial movement direction D1, and backlash width B1 are set in 0A, 10B, 10C, 11A, 11B, and 11C, respectively.

【0029】そして、電源投入あるいは非常停止解除に
ともない駆動装置を起動させると、メモリ9A,9B,
9C、10A,10B,10Cに記憶された各初期移動
量M1及び初期移動方向D1のデータが読み出され、図
2(b)に示すように、ボールねじ1A,1B,1Cが
その回転によりそれぞれ初期移動方向D1へ、バックラ
ッシュ幅B1を越えて初期移動量M1だけ送り移動され
る。これにより、ボールねじ1A,1B,1Cと移動体
2A,2B,2Cとの間の送り方向側に位置するバック
ラッシュが吸収されるとともに、ボールねじ1A,1
B,1Cと移動体2A,2B,2Cとが位置関係P2に
配置される。
Then, when the drive unit is started up when the power is turned on or the emergency stop is released, the memories 9A, 9B,
The data of each initial movement amount M1 and initial movement direction D1 stored in 9C, 10A, 10B and 10C are read out, and as shown in FIG. 2B, the ball screws 1A, 1B and 1C are respectively rotated by the rotation. In the initial movement direction D1, the initial movement amount M1 is passed over the backlash width B1. Thereby, the backlash located on the feed direction side between the ball screws 1A, 1B, 1C and the moving bodies 2A, 2B, 2C is absorbed, and at the same time, the ball screws 1A, 1C.
B, 1C and the moving bodies 2A, 2B, 2C are arranged in the positional relationship P2.

【0030】その後、図2(c)に示すように、ボール
ねじ1A,1B,1Cがそれぞれ逆転して、そのボール
ねじ1A,1B,1Cが初期移動方向D1と反対方向
へ、初期移動量M1と同量だけ復帰移動される。これに
より、移動体2A,2B,2Cは図2(b)の位置関係
P2の位置から移動方向D1と反対方向へ復帰移動され
て、図2(a)に示す所定の位置関係P1の位置に配置
される。この状態では、送り方向とは逆方向側のバック
ラッシュが吸収されている。
Thereafter, as shown in FIG. 2 (c), the ball screws 1A, 1B, 1C reversely rotate, and the ball screws 1A, 1B, 1C move in the direction opposite to the initial moving direction D1 and the initial moving amount M1. The same amount is moved back. As a result, the moving bodies 2A, 2B, 2C are returned from the position of the positional relationship P2 of FIG. 2 (b) to the direction opposite to the moving direction D1 and moved to the position of the predetermined positional relationship P1 shown in FIG. 2 (a). Will be placed. In this state, the backlash on the side opposite to the feeding direction is absorbed.

【0031】一方、移動体2A,2B,2Cはボールネ
ジ1A,1B,1Cに対して、バックラッシュ幅B1の
範囲内で移動可能な状態にある。このため、装置停止状
態において、移動体2A,2B,2Cが外力等により移
動され、電源投入時あるいは非常停止解除に際して、図
3(a)及び図3(b)に示すように、移動体2A,2
B,2Cがボールねじ1A,1B,1Cと接触する位置
関係P1の位置から位置ずれしていることがある。
On the other hand, the moving bodies 2A, 2B, 2C are movable with respect to the ball screws 1A, 1B, 1C within the range of the backlash width B1. For this reason, the moving bodies 2A, 2B, 2C are moved by an external force or the like in the apparatus stopped state, and when the power is turned on or the emergency stop is released, as shown in FIGS. , 2
B and 2C may deviate from the position of the positional relationship P1 where B and 2C contact the ball screws 1A, 1B and 1C.

【0032】しかしながら、移動体2A,2B,2Cが
送り方向におけるいずれの位置に移動されている場合で
も、ボールねじ1A,1B,1Cが初期移動方向D1
へ、バックラッシュ幅B1を越えて初期移動量M1だけ
移動されることにより、移動体2A,2B,2Cは位置
関係P2の位置に移動配置される。そして、ボールネジ
1A,1B,1Cが初期移動方向D1と反対方向へ、初
期移動量M1と同量だけ復帰移動されることにより、移
動体2A,2B,2Cは位置関係P2の位置から位置関
係P1の位置に移動配置される。
However, when the moving bodies 2A, 2B, 2C are moved to any position in the feed direction, the ball screws 1A, 1B, 1C are moved in the initial movement direction D1.
By moving by the initial movement amount M1 over the backlash width B1, the moving bodies 2A, 2B, 2C are moved to the position of the positional relationship P2. Then, the ball screws 1A, 1B, 1C are moved in the direction opposite to the initial movement direction D1 by the same amount as the initial movement amount M1, so that the moving bodies 2A, 2B, 2C are moved from the position of the positional relation P2 to the positional relation P1. Moved to the position of.

【0033】そして、図2(c)に示すように、移動体
2A,2B,2Cがボールねじ1A,1B,1Cと接触
する位置関係P1に初期設定された状態で、絶対位置検
出器5A,5B,5Cから移動体2A,2B,2Cの位
置データが取り込まれて、テーブル及びサドルの実際位
置が検出される。従って、装置停止状態でテーブルとボ
ールねじ1A,1B,1Cに位置ずれが生じている場合
でも、その位置ずれを起動時のバックラッシュ補正動作
により確実に補正することができて、移動体2A,2
B,2C、すなわちテーブル及びサドルの実際位置と絶
対位置検出器5A,5B,5Cからの検出位置とを正確
に一致させることができる。このため、その後のワーク
加工を正確に行うことができる。
Then, as shown in FIG. 2C, the absolute position detectors 5A, 5A, 2A, 2B, 2C are initially set to the positional relationship P1 in which the moving bodies 2A, 2B, 2C are in contact with the ball screws 1A, 1B, 1C. The position data of the moving bodies 2A, 2B, 2C are fetched from 5B, 5C, and the actual positions of the table and saddle are detected. Therefore, even if the table and the ball screws 1A, 1B, 1C are misaligned when the apparatus is stopped, the misalignment can be surely corrected by the backlash correction operation at the start, and the moving body 2A, Two
B, 2C, that is, the actual positions of the table and saddle and the detection positions from the absolute position detectors 5A, 5B, 5C can be accurately matched. Therefore, the subsequent work processing can be performed accurately.

【0034】すなわち、バックラッシュ補正を終了した
後は、NCコントローラ7からサーボコントローラ8
A,8B,8Cに送られる移動指令に基づいて、各サー
ボモータ3A,3B,3Cが回転制御されて、移動体2
A,2B,2Cが所要の位置に移動される。そして、移
動体2A,2B,2Cの移動方向が変更された場合に
は、バックラッシュ量メモリ11に記憶されたバックラ
ッシュ幅B1に基づいて、そのバックラッシュ幅B1分
だけボールねじ1A,1B,1Cの送り移動量を付加し
たりする通常のバックラッシュの補正動作が行われる。
That is, after the backlash correction is completed, the NC controller 7 to the servo controller 8
The servomotors 3A, 3B, 3C are rotationally controlled based on the movement command sent to the A, 8B, 8C, and the moving body 2 is moved.
A, 2B and 2C are moved to required positions. When the moving directions of the moving bodies 2A, 2B, 2C are changed, the ball screws 1A, 1B, 1B, 1B, A normal backlash correction operation of adding a feed movement amount of 1C is performed.

【0035】以上のように、この実施例においては、電
源投入,非常停止解除等にともなう装置起動時に、バッ
クラッシュ補正が行われて、絶対位置が検出されている
ボールねじ1A,1B,1Cに対して移動体2A,2
B,2C、すなわちテーブル及びサドルが正確に位置決
めされる。従って、その後に続くワーク加工を正確に行
うことができる。また、この実施例においては、原点復
帰動作が不要なため、その原点復帰動作あるいは原点か
ら所要の加工位置へ移動させる動作が不要になって、無
駄な時間の消費を防ぎ、能率のよい加工に寄与できる。
しかも、バックラッシュ補正のためのボールねじ1A,
1B,1Cの送り方向への移動量はバックラッシュ幅の
2倍以下であるため、ボールねじ1A,1B,1Cの実
際の回転量はごくわずかである。従って、バックラッシ
ュ補正のための動作そのものも、極めて短時間で行うこ
とができる。
As described above, in this embodiment, the backlash correction is performed at the time of starting the device when the power is turned on, the emergency stop is released, etc., and the ball screws 1A, 1B and 1C whose absolute positions have been detected are detected. On the other hand, moving bodies 2A, 2
B, 2C, i.e. the table and saddle, are correctly positioned. Therefore, the subsequent work processing can be performed accurately. Further, in this embodiment, since the origin returning operation is not necessary, the origin returning operation or the operation of moving the origin to a desired machining position is not necessary, so that waste of time is prevented and efficient machining is achieved. Can contribute.
Moreover, the ball screw 1A for backlash correction,
Since the amount of movement of 1B and 1C in the feed direction is less than twice the backlash width, the actual amount of rotation of the ball screws 1A, 1B and 1C is very small. Therefore, the operation itself for backlash correction can be performed in an extremely short time.

【0036】さらに、この装置の運転に伴って、ボール
ねじ1A,1B,1Cの摩耗等により、バックラッシュ
幅B1が変化した場合には、バックラッシュ幅B1を測
定する。そして、この測定されたバックラッシュ幅B1
に基づいてキーボード15により、バックラッシュ量メ
モリ11A,11B,11Cのデータを書き替える。従
って、常に正確なバックラッシュ補正が可能となる。
Further, when the backlash width B1 changes due to wear of the ball screws 1A, 1B, 1C, etc. during the operation of this apparatus, the backlash width B1 is measured. And this measured backlash width B1
The data in the backlash amount memories 11A, 11B and 11C is rewritten by the keyboard 15 based on the above. Therefore, accurate backlash correction is always possible.

【0037】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、以下のような態様で具体化するこ
とが可能である。 (1)初期移動量M1をバックラッシュ幅B1と同一に
なるように設定すること。 (2)前記実施例では、駆動源,伝達機構,被駆動部が
3組設けられている装置に具体化して、3組にそれぞれ
のバックラッシュ補正を行うようにしたが、少なくとも
1つの組のバックラッシュ補正を省略すること。例え
ば、図1において、Z軸に対応するボールねじ1Cは実
際には垂直方向に延びているため、移動体2Cには常に
下方への荷重が作用する。従って、装置停止時において
駆動側と被駆動側との間のバックラッシュは常に1方向
側に位置しているとともに、その停止時に移動体2Cが
動くおそれが少ない。従って、このような場合には、バ
ックラッシュ補正が必ずしも必要ではない。 (3)この発明を他の構成の駆動装置、例えばラックと
ピニオンを用いた駆動装置に具体化すること。 (4)この発明のバックラッシュ補正機構及び補正方法
を回転を伴う装置に適用すること。すなわち、図6
(a),(b)に示すように、駆動側のギア25は駆動
源としてのモータ26により回転される。移動部として
の回転テーブル27は外周縁にギア25の歯部と噛合す
る歯部を備え、ギア25の回転により所定方向に回転さ
れる。伝達機構はギア25の歯部と回転テーブル27の
歯部により構成される。回転テーブル27に代えて回転
ヘッドやその他の回転物であってもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but can be embodied in the following modes. (1) Set the initial movement amount M1 to be the same as the backlash width B1. (2) In the above embodiment, the drive source, the transmission mechanism, and the driven portion are embodied in a device having three sets, and the backlash correction is performed for each of the three sets. Omit backlash compensation. For example, in FIG. 1, since the ball screw 1C corresponding to the Z axis actually extends in the vertical direction, a downward load is always applied to the moving body 2C. Therefore, when the device is stopped, the backlash between the driving side and the driven side is always located on the one direction side, and the moving body 2C is less likely to move when the device is stopped. Therefore, in such a case, backlash correction is not always necessary. (3) Embodying the present invention in a drive device having another configuration, for example, a drive device using a rack and a pinion. (4) Applying the backlash correction mechanism and correction method of the present invention to an apparatus involving rotation. That is, FIG.
As shown in (a) and (b), the drive-side gear 25 is rotated by a motor 26 as a drive source. The rotary table 27 as a moving part has a tooth portion that meshes with a tooth portion of the gear 25 on the outer peripheral edge thereof, and is rotated in a predetermined direction by the rotation of the gear 25. The transmission mechanism is composed of the teeth of the gear 25 and the teeth of the rotary table 27. Instead of the rotary table 27, a rotary head or another rotating object may be used.

【0038】ちなみに、前記実施例より把握される請求
項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに
記載する。 (a)請求項6において、駆動源,伝達機構及び移動部
を複数組設け、それらのうちの少なくとも1組の駆動側
を往復動させる駆動装置におけるバックラッシュ補正方
法。この構成により、所望とする駆動側のみを駆動させ
ることができ、動力の節約を図ることができる。 (b)請求項6において、駆動源はその動作量を検出す
るための絶対位置検出器を備え、駆動側を逆方向へ復帰
移動させた後、絶対位置検出器により移動部の絶対位置
を検出する駆動装置におけるバックラッシュ補正方法。
この構成により、移動部の位置を正確に検出することが
できる。
By the way, technical ideas other than the claims understood from the above embodiment will be described below together with their effects. (A) The backlash correction method according to claim 6, wherein a plurality of sets of drive sources, transmission mechanisms, and moving parts are provided, and at least one set among them is reciprocated. With this configuration, only the desired driving side can be driven, and power can be saved. (B) In claim 6, the drive source is provided with an absolute position detector for detecting the amount of movement, and after the drive side is returned and moved in the opposite direction, the absolute position detector detects the absolute position of the moving portion. Backlash Compensation Method in a Driving Device for Driving.
With this configuration, the position of the moving unit can be accurately detected.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、次のような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0040】請求項1及び請求項6の発明によれば、装
置起動時におけるバックラッシュを確実に補正できると
ともに、原点復帰動作を不要にすることができて、その
バックラッシュ補正を素早く行い得る。
According to the first and sixth aspects of the present invention, the backlash at the time of starting the apparatus can be surely corrected, and the origin returning operation can be eliminated, and the backlash can be corrected quickly.

【0041】請求項2及び請求項7の発明によれば、バ
ックラッシュ補正のための駆動側の送り移動量を最小に
して、補正動作を極めて短時間に行うことができる。請
求項3に記載の発明においては、バックラッシュ幅が変
化した場合でも、そのバックラッシュ幅に応じて、補正
量を修正でき、常に正確なバックラッシュ補正が可能と
なる。
According to the second and seventh aspects of the present invention, it is possible to minimize the feed movement amount on the drive side for the backlash correction and to perform the correction operation in an extremely short time. According to the third aspect of the invention, even if the backlash width changes, the correction amount can be corrected according to the backlash width, and accurate backlash correction can always be performed.

【0042】請求項4の発明によれば、バックラッシュ
補正が不要な部分のバックラッシュ補正構成を省略で
き、構成が簡単になる。請求項5に記載の発明において
は、移動部の位置が正確に検出され、ワーク加工を正確
に行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the backlash correction configuration of the portion that does not require backlash compensation can be omitted, and the configuration is simplified. In the invention according to claim 5, the position of the moving part is accurately detected, and the work can be accurately processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明を具体化したバックラッシュの補正
機構の一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a backlash correction mechanism embodying the present invention.

【図2】 そのバックラッシュ補正機構において、起動
時におけるバックラッシの補正動作を順に示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram sequentially showing a backlash correction operation at startup in the backlash correction mechanism.

【図3】 移動部としての移動体の位置が停止中に変動
している場合において、起動時におけるバックラッシの
補正動作を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a backlash correction operation at the time of startup when the position of a moving body as a moving unit changes during a stop.

【図4】 従来のバックラッシュ補正装置において、起
動時におけるバックラッシの補正動作を示す模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a backlash correction operation at startup in a conventional backlash correction device.

【図5】 その従来のバックラッシュ補正装置におい
て、移動体の位置が停止中に変動した状態を示す模式図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the position of a moving body changes during stoppage in the conventional backlash correction device.

【図6】 (a)はこの発明の別例を示すバックラッシ
ュ補正機構の正面図、(b)はその平面図である。
6A is a front view of a backlash correction mechanism showing another example of the present invention, and FIG. 6B is a plan view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C…伝達機構としてのボールねじ、2
A,2B,2C…移動部としての移動体、3A,3B,
3C…駆動源としてのサーボモータ、5A,5B,5C
…絶対位置検出器、6…制御装置、8A,8B,8C…
制御手段としてのサーボコントローラ、9A,9B,9
C…第1設定手段としての初期移動量メモリ、10A,
10B,10C…第2設定手段としての初期移動方向メ
モリ、15…変更手段としてのキーボード、M1…初期
移動量、B1…バックラッシュ幅、D1…初期移動方
向。
1A, 1B, 1C ... Ball screw as transmission mechanism, 2
A, 2B, 2C ... Moving body as moving section, 3A, 3B,
3C: Servo motor as drive source, 5A, 5B, 5C
... Absolute position detector, 6 ... Control device, 8A, 8B, 8C ...
Servo controller as control means, 9A, 9B, 9
C ... Initial movement amount memory as first setting means, 10A,
10B, 10C ... Initial movement direction memory as second setting means, 15 ... Keyboard as changing means, M1 ... Initial movement amount, B1 ... Backlash width, D1 ... Initial movement direction.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動源により伝達機構を介して移動部を
移動させるようにした駆動装置において、 前記伝達機構中の駆動側を、少なくともその駆動側と被
駆動側との間におけるバックラッシュ幅分だけ送り方向
に移動させるための移動量データを設定する第1設定手
段と、 前記駆動側の移動方向データを設定する第2設定手段
と、 装置起動時に、前記第1,第2設定手段に設定されたデ
ータに基づいて伝達機構中の駆動側が所定の送り方向へ
少なくともバックラッシュ幅分移動されるとともに、そ
の逆方向へ同じ量だけ復帰移動されるように、前記駆動
源の動作を制御する制御手段とを備えた駆動装置におけ
るバックラッシュ補正機構。
1. A drive device in which a moving part is moved by a drive source via a transmission mechanism, wherein a drive side in the transmission mechanism is at least a backlash width between the drive side and the driven side. First setting means for setting movement amount data for moving only in the feed direction, second setting means for setting the movement direction data on the driving side, and setting for the first and second setting means at the time of starting the apparatus. A control for controlling the operation of the drive source so that the drive side in the transmission mechanism is moved in the predetermined feed direction by at least the backlash width and is returned and moved in the opposite direction by the same amount based on the obtained data. And a backlash correction mechanism in a drive device including a means.
【請求項2】 請求項1において、第1設定手段に設定
される移動量データはバックラッシュ幅の2倍以下であ
る駆動装置におけるバックラッシュ補正機構。
2. The backlash correction mechanism according to claim 1, wherein the movement amount data set in the first setting means is equal to or less than twice the backlash width.
【請求項3】 請求項1または2において、前記第1設
定手段に設定された移動量データを変更するための変更
手段を備えた駆動装置におけるバックラッシュ補正機
構。
3. The backlash correction mechanism in a drive device according to claim 1, further comprising a changing unit for changing the movement amount data set in the first setting unit.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、駆動
源,伝達機構及び移動部は複数組設けられ、第1,第2
の設定手段はそれらのうちの少なくとも1組に対応して
設けられている駆動装置におけるバックラッシュ補正機
構。
4. The drive source, the transmission mechanism, and the moving part are provided in plural sets according to claim 1, and
The backlash correction mechanism in the drive device, wherein the setting means is provided corresponding to at least one of them.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、駆動
源はその動作量を検出するための絶対位置検出器を備
え、制御手段は絶対位置検出器からの検出データに基づ
いて移動部の位置を判断する駆動装置におけるバックラ
ッシュ補正機構。
5. The drive source according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive source includes an absolute position detector for detecting an operation amount of the drive source, and the control means controls the moving unit based on detection data from the absolute position detector. Backlash correction mechanism in the drive device that determines the position.
【請求項6】 駆動源により伝達機構を介して移動部を
移動させるようにした駆動装置において、 装置起動時に、伝達機構中の駆動側を、少なくとも駆動
側と被駆動側との間のバックラッシュ幅分だけ所定の送
り方向に移動させた後に、その駆動側を逆方向へ同じ量
だけ復帰移動させる駆動装置におけるバックラッシュ補
正方法。
6. A drive device in which a moving part is moved by a drive source via a transmission mechanism, wherein the drive side of the transmission mechanism is backlashed at least between the drive side and the driven side when the device is started. A backlash correction method in a drive device in which a drive side is moved in the predetermined feed direction by the width and then the drive side is returned and moved in the opposite direction by the same amount.
【請求項7】 請求項6において、駆動側の移動量は、
バックラッシュ幅の2倍以下である駆動装置におけるバ
ックラッシュ補正方法。
7. The moving amount on the driving side according to claim 6,
A backlash correction method for a drive device having a backlash width of twice or less.
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