JPS6020839A - 工作機械等における熱変形補正装置 - Google Patents
工作機械等における熱変形補正装置Info
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- JPS6020839A JPS6020839A JP12673683A JP12673683A JPS6020839A JP S6020839 A JPS6020839 A JP S6020839A JP 12673683 A JP12673683 A JP 12673683A JP 12673683 A JP12673683 A JP 12673683A JP S6020839 A JPS6020839 A JP S6020839A
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- Japan
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- displacement
- correction
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/19—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41309—Hydraulic or pneumatic drive
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49206—Compensation temperature, thermal displacement, use measured temperature
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
はオープンループ方式のテーブル位置決め装置智の位置
決め装置における、ねじ軸の熱膨張による位置の変化を
補正する装置に関するものである。
決め装置における、ねじ軸の熱膨張による位置の変化を
補正する装置に関するものである。
セミクローズドループ方弐又（、１，オープンループ方
式の位置決め装置ては送りＡ，）じのφ１４ ＋１４□
三服ｆ＝ｉ二．．ｌ、り位置決め精度が低下する。
式の位置決め装置ては送りＡ，）じのφ１４ ＋１４□
三服ｆ＝ｉ二．．ｌ、り位置決め精度が低下する。
また従来送りねじ等の湿度をｉｉｉｌｌ定してへ・Ｃ装
置により補正を行なう装置もあるが、その補正（１−、
送りねじを動かず時に補正をするため連続的に補正する
事が出来なかった。
置により補正を行なう装置もあるが、その補正（１−、
送りねじを動かず時に補正をするため連続的に補正する
事が出来なかった。
以上の事実より、本発明は、熱による位置変化を微細に
、且つ連続的に補正することのできる装置を提供せんと
するものである。
、且つ連続的に補正することのできる装置を提供せんと
するものである。
本発明による装置は、送りねじのスシスト輔受を圧油に
よる静圧軸受とし、昔度七ンーリによりテーブルの熱変
位に相関のある位置の温雁をｉｌｉｌｌ定し、その値に
応じた補正信号を発生させ、それをサーボ増（（］シサ
ーボ弁により静圧軸受の対向するポケットへの供給圧を
変化させ、更にねじ軸の変位を変位計で検出し、フィー
ドバックする事により正しく指令値通り動くようにした
ことを特徴とするものである。
よる静圧軸受とし、昔度七ンーリによりテーブルの熱変
位に相関のある位置の温雁をｉｌｉｌｌ定し、その値に
応じた補正信号を発生させ、それをサーボ増（（］シサ
ーボ弁により静圧軸受の対向するポケットへの供給圧を
変化させ、更にねじ軸の変位を変位計で検出し、フィー
ドバックする事により正しく指令値通り動くようにした
ことを特徴とするものである。
以下図面を参照して説明すると、第１図は本発明の一実
施例の工作機械を示し、ベッド１上にテーブル２がベッ
ド１に形成された案内面３土を摺動するように支持され
、テーブル２の下側に突出して取付けられたナツト４に
送りねじ５が螺入してし・る。
施例の工作機械を示し、ベッド１上にテーブル２がベッ
ド１に形成された案内面３土を摺動するように支持され
、テーブル２の下側に突出して取付けられたナツト４に
送りねじ５が螺入してし・る。
送りねじ５の両端は、静圧軸受６．７により回転可能に
支持され、基端はカップリング８によりＤＣモータ又は
パルスモータ１０の回転軸に連結され、ロータリーエン
コーダにより回転角を検出し制御される。
支持され、基端はカップリング８によりＤＣモータ又は
パルスモータ１０の回転軸に連結され、ロータリーエン
コーダにより回転角を検出し制御される。
送りねじ５０基部にはフランジ１１が形成され、その両
側に圧油による静圧スラスト軸受としてのポケット１２
．１６が設けられ、両ポケットは夫々サーボ弁２１を介
して圧油供給源（図示せず）に連通し、圧油により送り
ねじに掛る推力を受けるようになっている。
側に圧油による静圧スラスト軸受としてのポケット１２
．１６が設けられ、両ポケットは夫々サーボ弁２１を介
して圧油供給源（図示せず）に連通し、圧油により送り
ねじに掛る推力を受けるようになっている。
ナツト４には、送りねじ５の温度を検出するための湿度
センサ１５が取付けられ、またねじ１１１ｈσう変位を
検出するため、一方のポケット１６に非接触変位側１１
４が数句けられて℃・る。
センサ１５が取付けられ、またねじ１１１ｈσう変位を
検出するため、一方のポケット１６に非接触変位側１１
４が数句けられて℃・る。
コントローラ１６は送’） 信号なノζルスモーク１０
に与え、送りねじ５を所定数回転させテーブル２を所要
位置まで送る。コントローラはテーブルの位置を補正信
号発生装置１７に送る。
に与え、送りねじ５を所定数回転させテーブル２を所要
位置まで送る。コントローラはテーブルの位置を補正信
号発生装置１７に送る。
温度センサ１５はナツト部の幅度を測定ｌ〜、それに応
する信号を補正信号発生装ＪＦ３′：１７に送る。
する信号を補正信号発生装ＪＦ３′：１７に送る。
補正信号発生装置１７はコントローラ１６のテーブル位
置情報からスラスト軸受中心からノーノド中心迄の長さ
と温度センサ１５の出力から補正すべき量を計算する。
置情報からスラスト軸受中心からノーノド中心迄の長さ
と温度センサ１５の出力から補正すべき量を計算する。
又は補正データをテーブルの位置と温度センサの出力を
パラメータとして記１、ヒしておく。その補正量はＤ／
Ａ変換され、差動増中器１８に送られ、ここで変位計１
４からの信−シシーと比較され、その差が補償回路１９
を介してサーボアンプ２０に送られる。サーボアンプは
、入力に応じてサーボ弁６１に信号を与え、サーボ弁は
サーボアンプの出力に比例した圧力差（ＰＩ−Ｐ２）と
なる様に供給圧（Ｐ８ ）をポケット１２．１３に分配
する。静圧スラスト軸受は左右の圧力が異なるので送り
ねじらは圧力の低い側へ変位する。
パラメータとして記１、ヒしておく。その補正量はＤ／
Ａ変換され、差動増中器１８に送られ、ここで変位計１
４からの信−シシーと比較され、その差が補償回路１９
を介してサーボアンプ２０に送られる。サーボアンプは
、入力に応じてサーボ弁６１に信号を与え、サーボ弁は
サーボアンプの出力に比例した圧力差（ＰＩ−Ｐ２）と
なる様に供給圧（Ｐ８ ）をポケット１２．１３に分配
する。静圧スラスト軸受は左右の圧力が異なるので送り
ねじらは圧力の低い側へ変位する。
送りねじ５の変位は変位計１４で検出され、差動増巾器
１８ヘフィードバノクされる。補正信号発生装置１７か
らの信号と変位計１４の出力が等しくなった時、送りね
じは変位した位置に停止し、温度による熱変形の補正が
行われる。
１８ヘフィードバノクされる。補正信号発生装置１７か
らの信号と変位計１４の出力が等しくなった時、送りね
じは変位した位置に停止し、温度による熱変形の補正が
行われる。
このような補正動作において、送りねじの伸び（Δ））
は ΔＡ＝４Ｘα×Δ１ で表わされる。
は ΔＡ＝４Ｘα×Δ１ で表わされる。
ここで、ｌ：ねじの長さく＝スラスト軸受中心からナツ
ト中心迄の長さ） α：ねじの線膨張率 Δｔ：送りねじの基準温度に対する差 テーブル位置は目標位置に伸びが加わるのであるから、
送りねじ伸び分だけ左側にずらせば目標位置に位置決め
される手になる。
ト中心迄の長さ） α：ねじの線膨張率 Δｔ：送りねじの基準温度に対する差 テーブル位置は目標位置に伸びが加わるのであるから、
送りねじ伸び分だけ左側にずらせば目標位置に位置決め
される手になる。
第２図は温度センサ１５を送りねじ５の内部に設けた例
を示す。温度センサの出力はリード線２２及びスリップ
リング装置２６を通して取り出され、補正信号発生装置
１７に送られる。この例は、直接送りねじの温度を検出
するので、より正確な補正を行うことができる。
を示す。温度センサの出力はリード線２２及びスリップ
リング装置２６を通して取り出され、補正信号発生装置
１７に送られる。この例は、直接送りねじの温度を検出
するので、より正確な補正を行うことができる。
以上で明らかなように、本発明によれば、送りねじの熱
膨張によるテーブル位置決め誤差を送りねじの温度とテ
ーブルの位置情報より計算もしくはあらかじめめてお（
・た補正値よりめ、静圧スラスト軸受のポケットへの供
給圧力を制御する事により送りねじを変位させ補正する
ので高い精度の位置決めを行う事が出来る。また位置決
め装置の最小制御単位より小さい制御をする事が出来る
のでコントローラで補正する場合に比べより高い精度の
補正が出来る。また変位をフィードバックしているので
より正確に補正が出来る。さらにスラスト方向の変位を
検出して補正するのでテ−プルに夕Ｉ力が加わった場合
、スラスト軸受の変位ばもとに戻す様にフィードバック
がかかるのて、オープンルーズ制御に較ベスラスト軸受
の剛性を上げることがて・きる。尚、本発明は、ナンド
を回転させる方式の装置にもナンドのスラスト軸受に本
発明なコ箇用することが出来る。
膨張によるテーブル位置決め誤差を送りねじの温度とテ
ーブルの位置情報より計算もしくはあらかじめめてお（
・た補正値よりめ、静圧スラスト軸受のポケットへの供
給圧力を制御する事により送りねじを変位させ補正する
ので高い精度の位置決めを行う事が出来る。また位置決
め装置の最小制御単位より小さい制御をする事が出来る
のでコントローラで補正する場合に比べより高い精度の
補正が出来る。また変位をフィードバックしているので
より正確に補正が出来る。さらにスラスト方向の変位を
検出して補正するのでテ−プルに夕Ｉ力が加わった場合
、スラスト軸受の変位ばもとに戻す様にフィードバック
がかかるのて、オープンルーズ制御に較ベスラスト軸受
の剛性を上げることがて・きる。尚、本発明は、ナンド
を回転させる方式の装置にもナンドのスラスト軸受に本
発明なコ箇用することが出来る。
実施例として変位をフィードバックをする方式を示した
が静圧スラスト軸受のポケット圧力を制御する場合は変
位計のフィードバックなしても精度良（制御ｊ出来る。
が静圧スラスト軸受のポケット圧力を制御する場合は変
位計のフィードバックなしても精度良（制御ｊ出来る。
第１図は本発明の一実施例を示す切断面図、第２図は他
の実施例の一部を示す断面図である。 １ ・ベッド、２・・・・−テーブル、６・・・案内面
、４・・ ・ナツト、５・ ・送りねじ、６．７ 静圧
軸受、６ａ、７ａ ポケノ１８・・・・カンプリング、
１０・ パルスモータ、１１・・・フランジ、１２，１
３ ・・・ポケット、１４・ ・変位計、１５・・ 温
度セッサ、１６ コントローラ、 １７・・・・補止信乞発生装置、 １８−差動増「ＩＪ器、１９・・・補４７１回路、２０
サーボアンプ、２１ ザーポ弁、２２ ・ リ −ト
線、 ２３ ・スリップリング装置。 特許出願人 シチスン時１旧株式会社
の実施例の一部を示す断面図である。 １ ・ベッド、２・・・・−テーブル、６・・・案内面
、４・・ ・ナツト、５・ ・送りねじ、６．７ 静圧
軸受、６ａ、７ａ ポケノ１８・・・・カンプリング、
１０・ パルスモータ、１１・・・フランジ、１２，１
３ ・・・ポケット、１４・ ・変位計、１５・・ 温
度セッサ、１６ コントローラ、 １７・・・・補止信乞発生装置、 １８−差動増「ＩＪ器、１９・・・補４７１回路、２０
サーボアンプ、２１ ザーポ弁、２２ ・ リ −ト
線、 ２３ ・スリップリング装置。 特許出願人 シチスン時１旧株式会社
Claims (1)
- ロータリーエンコーグによりモータの回転角を検出し制
御されるモータと、該モータを、駆動する信号を発生ず
るコントローラと、静圧スラスト軸受で丈長され、前記
モータにより駆動される送りねじと、該送りねしに螺合
されたナンドを有し、案内面に清って送られるテーブル
と、送りねじの温度を直接又は間接的に検出する温度セ
ンサと、送りねじのスラスト方向の変位を検出する変位
計と、前記温度センサの出力と前記コントローラからの
位置情報により補正信号を発生ずる補正信号発生装置と
、該補正信号発生装置からの補正信号と変位計の出力と
の差を増［１〕するサーボアンプと、サーボアンプから
の指令値により前記静圧スラストｔｉｌｌ受への供給圧
を配分するサーボ弁とからなり、送りねじの温度変化に
よる熱変位をめ、熱変位を補正する様に送りねじをスラ
スト方向に移動させ、熱変形を補正することを特徴とす
る工作機械等におげろ熱変形補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12673683A JPS6020839A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 工作機械等における熱変形補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12673683A JPS6020839A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 工作機械等における熱変形補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020839A true JPS6020839A (ja) | 1985-02-02 |
Family
ID=14942619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12673683A Pending JPS6020839A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 工作機械等における熱変形補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020839A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228322A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd | ねじ加工機のリ−ド自動補正装置 |
| JPH01133605U (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-12 | ||
| EP0641624A1 (en) * | 1993-09-07 | 1995-03-08 | Sodick Co., Ltd. | Machine tool |
| US5639588A (en) * | 1995-01-28 | 1997-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic optical recording medium |
| US5779405A (en) * | 1994-03-30 | 1998-07-14 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Thermal displacement correcting apparatus for machine tool |
| CN100450709C (zh) * | 2006-09-07 | 2009-01-14 | 重庆机床(集团)有限责任公司 | 机床热变形远程诊断控制装置 |
-
1983
- 1983-07-12 JP JP12673683A patent/JPS6020839A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228322A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd | ねじ加工機のリ−ド自動補正装置 |
| JPH01133605U (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-12 | ||
| EP0641624A1 (en) * | 1993-09-07 | 1995-03-08 | Sodick Co., Ltd. | Machine tool |
| US5523953A (en) * | 1993-09-07 | 1996-06-04 | Sodick Co., Ltd. | Method and apparatus for correcting positioning errors on a machine tool |
| CN1051265C (zh) * | 1993-09-07 | 2000-04-12 | 索迪克株式会社 | 机床的控制系统 |
| US5779405A (en) * | 1994-03-30 | 1998-07-14 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Thermal displacement correcting apparatus for machine tool |
| US5639588A (en) * | 1995-01-28 | 1997-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic optical recording medium |
| CN100450709C (zh) * | 2006-09-07 | 2009-01-14 | 重庆机床(集团)有限责任公司 | 机床热变形远程诊断控制装置 |
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