JPS60230203A - 位置誤差補正方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は位置誤差補正方法に係り、特に温度変化による
ボールネジなどの伸縮に基づく位置誤差を補正する位置
誤差補正方法に関する。

〈従来技術〉 数値制御工作機械においては位置決め、あるいは通路制
御時ピッチ誤差により位置誤差が発生する。このため数
値制御装置は一般に位置誤差補正機能を有し、たとえば
以下の方法により位置誤差の補正を行っている。すなわ
ち、機械可動部の各軸毎にその移動範囲を複数の区間に
分割すると共に、たとえばＸ軸については移動範囲をＡ
Ｘｉ（ｉ−１，２，３、・・・）に分割すると共に、各
区間に対応シテ補正量ＥＸｉ　（ｉ　＝　１．２．３、
・・）を測定してメモリに記憶させておき、機械可動部
のＸ軸方向現在位置が所定の区間ＡＸｉに進入した際、
該区間に対応する前記補正量ＥＸｉを読み出し、該補正
量ＥＸｉと機械の移動方向（正方向、負方向）とに基づ
いて機械可動部のＸ軸方向現在位置を補正する。

〈従来技術の欠点〉 上記従来方法によればピッチ誤差を正確に補正して精度
の高い位置決めができるはずである。しかし、上記従来
方法により前記区間ＡＸｉを定め、位置誤差を１μｍ以
下になるようにしても、実際に加工を行うと位置誤差が
１μｍ以上になる場合がある。これは上記補正量を測定
したときの温度と、実際に加工する際の温度が異なり、
該温度差に基づいてくボールネジが伸縮する乙とに起因
することが多いからである。

〈発明の目的〉 本発明の目的は温度に起因する位置誤差を補正して高精
度の位置決め、通路制御ができる位置誤差補正方法を提
供することである。

〈発明の概要〉 本発明の位置誤差補正方法は、実際の加工に先立って可
動部を所定距＠ｌだけ移動させ７．Ｈ時の誤差量Ｐをダ
イヤルゲージなどを用いて測定し、これらＮ、Ｐ（μｍ
）あるいは位置誤差が１μｍとなる一定距離Δｌ　（−
１／Ｐ）を数値制御装置のメモリに予め記憶させておき
、可動部が△ｌ移動する毎に１個の補正パルスを発生し
て位置誤差を補正する。この発明によれば誤差補正量を
測定したときの温度と実際に加工する時の温度が異なっ
ていても高精度の位置決めができる。

〈実施例〉 第２図、第３図は本発明の概略説明図であり、第２図は
移動距離と誤差量の関係説明図、第３図は補正性説明図
である。従来のピッチ誤差補正機能を有する数値制御装
置により、機械可動部を４移動させたときの誤差量をＰ
（μｍ）とすれば（第２図参照）、ボールネジは全長に
わたって温度により均等に伸縮するから、機械可動部は
その全ストロークＬにおいてΔＪ　（＝Ｊ！／Ｐ）　毎
に１μｍの誤差が発生する。

従って、本発明においては第３図に示すように可動部の
現在位置をＸ１現在位置より原点側に最も近接している
グリッド点の位置をＸ　（ただし、グリッド点とは全ス
トロークをΔｌで分割したときの分割点をいう）とする
とき、可動部が正方向に移動している場合において、（
ｘ−ｘ　）がΔで以上になる毎に１μｍの補正を行い（
１つの補正パルスを発生する）、かつｘｌを次のグリッ
ド位置とし、又可動部が負方向に移動している場合にお
いて、ＸがＸ以下になる毎に１μｍの補正を行い（１個
の補正パルスを発生ずる）、かつＸ。を次のグリッド点
位置とする。

第１図は本発明の位置誤差補正方法を実現する装置のブ
ロック、第４図は位置誤差補正の処理の流れ図である。

第１図において、１１は数値制御装置であり、従来のピ
ッチ誤差補正機能を有している。１２はＮＣテープ１３
からＮＣＣデック読み取るＮＧデータ読取装置、１４は
パルス分配器、１５は補正パルス発生回路、１６はパル
ス分配器からの分配パルスと補正パルス発生回路１５か
らの補正パルスを合成する合成回路、１７はサーボ回路
、１８はモータ、１９はボールネジ、２０はテーブルな
どの可動部である。尚、以下においてはＸ軸に本発明を
適用する場合について説明するが他の軸についても同様
に本発明の位置誤差補正ができる。

（ａ）実際の加工に先立って、数値制御装置１１をして
可動部２０を所定距離ｌ移動させ、その時の位置決め誤
差Ｐ（μｍ）をダイヤルゲージなどを用いて測定し、該
１．ＰあるいはΔｌ　（＝１／Ｐ）を図示しない操作パ
ネルから数値制御装置１１に入力し、内蔵のメモリｌｌ
ａに記憶させる。

尚、以下においてはΔｌをメモリｌｌａに記憶するもの
として説明するが、４、Ｐを入力する場合には数値制御
装置１１内藏のプ鴛セッサｌｌｂは次式 ％式％（１） によりΔ！を演算してメモリｌｌａに格納する。

（ｂ）この状態で操作パネル上のスタート釦を押圧すれ
ばプロセッサ１１ｂはＮＣデータ読取装置１２をしてＮ
Ｃテープ１３から１ブロック分のＮＣデータを読み取ら
す。

（Ｃ）プロセッサ１１ｂはＲＯＭ１１ｃに記憶されてい
る制御プ四グラムの制御により読み取ったＮＣデータが
プログラムエンドを示すＭｏ２であるかをどうかを判別
し、Ｍｏ２であればＮＣ処理を終了する。

（ｄ）一方、プロセッサｌｌｂは読み取っｔｓ　ＮＣデ
ータがプログラムエンドを示すＭｏ２でなく位置決め指
令あるいは通路指令データであれば以下の通路制御処理
を実行する。すなわち、各軸のインクリメンタル値（２
軸制御であればＸ　ｉ　、　Ｙｌ）をめ、ついで該イン
クリメンタル値と指令送り速度とから所定の短い時間Δ
Ｔの間に各軸方向へ移動すべき移動量Δｘ１ΔＹをめ、
これらΔｘ１ΔＹをΔＴ毎にパルス分配器１４に入力す
る。パルス分配器１４は入力データ（ΔＸ１ΔＹ）に基
づいてパルス分配演算を行って分配パルスを発生し、該
分配パルスをサーボ回路１７に入力し、モータ１８を回
転させる。これにより、ボールネジ１９が回転し、可動
部２０はボールネジの回転方向に応じｔ二方向に移動す
る。

又、プロセッサ１１ｂは６１秒毎に各軸方向の現在位置
ｘ１ｙを次式 ％式％（２） （３） により更新し、更に各軸の残移動量Ｘ１、ｙｒを次式 ％式％（４） （５） により更新しく　ｘ、、ｙ、の初期値は各軸インクリメ
ンタル値である）、次式 ％式％（６） が成立するかどうかを判別する。

（６）式が満たされれば、現ブロックのパルス分配処理
が終了したものとして次のブロックのＮＣデータを読み
取らせ該ＮＣデータに基づいて上記処理を繰り返す。

（、ｅ　）一方、（６）式が満たされていなければ、プ
ロセッサ１１ｂは次式 ％式％（７） が成立するかどうかを判別する。尚、Ｘ　は現在位置よ
り原点側に最も近接しているグリッド点のＸ軸方向位置
座標値である。

（ｆ）（７）式が満たされていない場合には、可動部２
０が負方向に移動してグリッド点を通過したものとして
プロセッサｌｌｂは補正パルス発生回路１５に１個の補
正パルスを所定方向に出力することを指示し、かつ次式 ％式％（８） によりＸ　を更新し、パルス分配処理を続行する。

尚、補正パルスの方向（符号）は以下のように決定され
る。すなわち、誤差量Ｐが正で（ボールネジが温度変化
により延びている）、移動方向が正方向であれば補正パ
ルスの符号をマイナス、移動方向が負方向であれば補正
パルスの符号をプラス、又誤差量Ｐが負で（ボールネジ
が温度変化により縮んでいる）、移動方向が正方向であ
れば補正パルスの符号をプラス、移動方向が負方向であ
れば補正パルスの符号をマイナスにする。

補正パルス発生回路１５は数値制御装置１１から補正パ
ルス発生指示があれば所定の符号付き補正パルスを１個
発生する。この補正パルスは合成回路１６を介してサー
ボ回路１７に入力され可動部の位置は１μ補正されるこ
とになる。

（ｇ）一方、（７）式が満たされている場合にはプロセ
ッサｌｌｂは次式 ％式％（９） が満たされているかどうかを判別する。

（ｈ）（９）式が満たされていなければ上記パルス分配
処理を繰り返す。

（ｉ）一方、（９）式が満たされていれば可動部〜１ が正方向に移動してグリッド点を通過したものとして、
プロセッサ１１ｂは補正パルス発生回路１５に所定方向
に１個の補正パルスを出力することを指示すると共に、
次式 ％式％（１０） によすｘ、を更新し、上記通路制御処理を繰り返す。

尚、補正パルス発生回路１５は数値制御装置１１から補
正パルス発生指示によ抄補正パルスを１個合成回路１６
に出力し、位置誤差を補正させる。

以上実施例では１μｍ単位で位置誤差を補正するものと
して説明したが必ずしも１μｍに限るものではない。又
’ｔ　（２）、（３）式で与えられるχあるいはｙｌｅ
用いてグリッド点を通過したかいなかを判別したが、可
動部の実際の位置を検出し、該位置を用いてグリッド点
を通過したかどうかを判別してもよい。

〈発明の効果〉 重上説明したように本発明によれば、加工に先立って温
度変化によるボールネジなどの伸縮に起因する一定移動
距離毎の誤差量を予めめて記憶させておき、実際の移動
距離が該一定移動距離を越える毎に補正パルスを発生す
るように構成したから、温度変化によりボールネジが伸
縮しても高精度の位置決めあるいは通路制御を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実現する装置のブロック図、第２
図は移動距離と誤差量の関係図、第３図は補正方法の説
明図、第４図は本発明にかかる位置誤差補正方法の処理
の流れ図である。 １１・・・数値ｍｌ！＋装置、１４・・・パルス分配器
、１５・・・補正パルス発生回路、１６・・・合成回路
、１７・・・サーボ回路、１８・・・モータ、１９・・
・ボールネジ、２０・・・可動部 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　弁理士　齋藤千幹 第１１ａ ％３（躬

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （′１）予め一定移動距離毎に発生する誤差量を記憶さ
   せておき、可動部の現在位置あるいは指令位置を監視し
   、前記一定移動距離毎に前記誤差量だけ可動部の移動距
   離を補正することを特徴とする位置誤差補正方法。 （２）加工に先立って、可動部を！移動させたときの誤
   差量Ｐを測定し、Δ１　（＝ｌ／Ｐ）を前記一定移動距
   離とし、実際の加工において一定移動距離毎に１個の補
   正パルスを発生して誤差量を補正することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１：項記載の位置誤差補正方法。 （３）前記誤差量が正の場合には、正方向へ可動部が移
   動するとき補正パルスの符号を負とし、負方向へ移動す
   るとき正とし、又前記誤差量が負の場合には、正方向へ
   移動するとき補正パルスの符号を正とし、負方向へ移動
   するとき補正パルスの符号を負とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第（２）項記載の位置誤差補正方法。 （４）可動部の現在位置をｘ１全ストロークをΔｌで分
   割し、現在位置から原点側に最も近い分割点の位置をｘ
   Ｉ、とする時、ｘ＜ｘ、になつｔことき負方向移動に基
   づく補正パルスを発生すると共に、次式 ％式％ によりｘ　を更新し、次式 ｘ−ｘ、＞ΔＣ が満たされる時正方向移動に基づく補正パルスを発生す
   ると共に、次式 ％式％ によりＸ　を更新することを特徴とする特許請求の範囲
   第（３）項記載の位置誤差補正方法。