JPS6227945B2 - - Google Patents
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- JPS6227945B2 JPS6227945B2 JP53010301A JP1030178A JPS6227945B2 JP S6227945 B2 JPS6227945 B2 JP S6227945B2 JP 53010301 A JP53010301 A JP 53010301A JP 1030178 A JP1030178 A JP 1030178A JP S6227945 B2 JPS6227945 B2 JP S6227945B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q23/00—Arrangements for compensating for irregularities or wear, e.g. of ways, of setting mechanisms
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、数値制御工作機械の摺動台の真直
度、平行度及び摺動台相互間の運動の直角度を保
つ為、摺動台の運動に対して直角方向の変位を測
定して、その結果を工作機械のサーボモータの駆
動を制御する制御部にフイードバツクすることに
より、工作機械の加工精度を向上させるようにし
た工作機械の真直度補正装置に関するものであ
る。刃物もしくは被加工物を担持して往復摺動す
ることにより加工を行う工作機械の加工誤差は、
案内面の製作誤差、案内面と摺動台の間の隙間等
の製作誤差と、加工時の切削力による変形や摩耗
等によつて生ずるが、この誤差を皆無にすること
は不可能であつて、一定以上の精度を上げるには
限界がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to maintain the straightness and parallelism of the slide tables of a numerically controlled machine tool and the perpendicularity of the motion between the slide tables, This invention relates to a machine tool straightness correction device that improves the machining accuracy of the machine tool by measuring the displacement of the machine tool and feeding the results back to the control unit that controls the drive of the machine tool's servo motor. . The machining error of a machine tool that performs machining by sliding back and forth while holding a blade or workpiece is as follows:
This error is caused by manufacturing errors in the guide surface, the gap between the guide surface and the slide table, and deformation and wear due to cutting force during machining, but it is impossible to completely eliminate these errors. Therefore, there is a limit to increasing the accuracy beyond a certain level.
近年数値制御（NC）等の電子的制御技術及び
光学的制御技術の発達により、高い精度で機械側
を制御することが可能となつてきたが、このよう
な制御装置の機能を十分に活用した高精度の送り
や位置決めを行うには、機械側自身の精度も高く
しなければならない。しかし、１ミクロンあるい
はそれ以上の高精度に機械自体を製作することは
不可能ではないにしても、実際上は製作費が高く
なり過ぎて不経済であるし、切削力や熱変形によ
る機械系の複雑な変形までも考慮したものを製作
することは難しい。 In recent years, with the development of electronic control technology such as numerical control (NC) and optical control technology, it has become possible to control the machine side with high precision. In order to perform highly accurate feeding and positioning, the accuracy of the machine itself must also be high. However, although it is not impossible to manufacture a machine with a high precision of 1 micron or more, it is actually uneconomical because the manufacturing cost is too high, and the mechanical It is difficult to manufacture a product that takes even the complicated deformation of the material into consideration.
よつて、機械自体の真直度や平行度を高精度に
仕上げる必要がないような別の方法を採用した方
が良いという提案が以前からなされていた。その
１つの方向として、理論的所要経路からの摺動台
の偏差を連続的に測定し、その結果をサーボモー
タの制御部にフイードバツクすることにより、所
要の精度を満足するように制御指令を補正すると
いう基本的考えは提案されているが、測定の方法
や測定値の処理が複雑になるという問題がある
為、いまだ実用的なものは作られていないのが現
状である。 Therefore, it has been proposed for some time that it would be better to adopt another method that does not require highly accurate straightness and parallelism of the machine itself. One way to do this is to continuously measure the deviation of the slide table from the theoretical required path and feed back the results to the servo motor control unit, thereby correcting the control command to satisfy the required accuracy. Although the basic idea of doing so has been proposed, the current situation is that no practical product has been created yet due to the problems of complicated measurement methods and processing of measured values.
本発明は、前記した問題点を解決した実用的な
加工誤差補正装置を提供する為に発明されたもの
であつて、その原理を、互いに直交する方向に運
動する２個の摺動台の関係でいうと、摺動台もし
くは固定側のいずれか一方に、摺動台の摺動の基
準となる理想的直線を形成する手段を設け、他方
に摺動台と理想的直線を形成する手段との間の距
離を測定する測定装置を設け、一方の摺動台側の
測定装置で測定された測定値の偏差が、設定され
た基準値を越える毎に補正信号を他方の摺動台の
駆動を制御するサーボモータ制御部に送る補正信
号発生装置を設けることにより、各摺動台の運動
方向に直角な方向の総合的誤差を、各摺動台の駆
動を制御することによつて、リアルタイムで互い
に高精度に補正しあうようにした工作機械の真直
度補正装置を提供することにある。 The present invention was invented to provide a practical machining error correction device that solves the above-mentioned problems. In other words, a means for forming an ideal straight line as a reference for sliding of the sliding table is provided on either the sliding table or the fixed side, and a means for forming an ideal straight line with the sliding table on the other side. A measuring device is installed to measure the distance between the sliding tables, and whenever the deviation of the measured value measured by the measuring device on one sliding table exceeds a set reference value, a correction signal is sent to drive the other sliding table. By providing a correction signal generator that sends to the servo motor controller that controls It is an object of the present invention to provide a straightness correction device for a machine tool which corrects each other with high precision.
本発明の実施例においては、理想的直線を形成
する手段として、高精度に仕上げられた基準ブロ
ツクを使用し、その位置を調整ねじによつて正確
に調整できるようにしている。もちろん、理想的
直線を形成する手段としては、他にもレーザ光線
等があり、要求される精度の度合と価格のバラン
スによつて選択されるものである。このような高
精度の直線を形成する手段を摺動台の案内を行う
基準として使用する効果としては以下のものがあ
る。 In the embodiment of the present invention, a highly precisely finished reference block is used as a means for forming an ideal straight line, and its position can be precisely adjusted using an adjustment screw. Of course, there are other means for forming an ideal straight line, such as a laser beam, and the method is selected depending on the balance between the required degree of accuracy and cost. The effects of using such means for forming highly accurate straight lines as a reference for guiding the sliding table are as follows.
Ａ 案内面に比較して形状が単純でよいから、容
易に高精度のものを製作できる。A: It has a simpler shape than a guideway, so it can be easily manufactured with high precision.
Ｂ 摺動台の正味ストローク量だけの長さがあれ
ばよいから、案内面に比較して長さが短くて済
む。B: Since the length only needs to be equal to the net stroke amount of the slide table, the length can be shorter than that of the guide surface.
Ｃ 理想的直線を形成する手段には切削時の力が
かからないから摩耗や変形が生じない。従つて
高精度を永く維持できる。C. No force is applied during cutting to the means for forming the ideal straight line, so no wear or deformation occurs. Therefore, high accuracy can be maintained for a long time.
Ｄ 交換及び修正が簡単にできる。D. Easy to replace and modify.
Ｅ 例えば、旋削機の面削りの場合、検査に関す
るJIS規格では、中低に仕上げなければならな
いという規定があるが、理想的直線を形成する
手段同志の交差角を任意を調整できるから、容
易に所要の中低精度に仕上がる。E For example, in the case of surface cutting on a turning machine, the JIS standard for inspection stipulates that the surface must be finished to a medium or low surface, but since the intersection angle of the means to form an ideal straight line can be adjusted arbitrarily, it is easy to do so. Achieves the required medium to low accuracy.
本発明で使用される測定装置として高精度のも
のが要求されるが、例えば摺動台と理想的直線を
形成する手段との間の距離の変化により生ずる静
電容量の変化を検出することにより非接触で変位
を測定する測定装置を使用すれば0.1ミクロン単
位の測定を行うことが可能であり、また接触式で
あるが、電気マイクロメータを使用しても同程度
の測定が行える。 The measuring device used in the present invention is required to be highly accurate. If you use a measuring device that measures displacement without contact, it is possible to measure in units of 0.1 microns, and although it is a contact type, you can also measure to the same extent using an electric micrometer.
以下本発明の実施例を図面を参照しながら詳細
に説明する。第１図は数値制御旋盤に応用した実
施例を示すものであり、ベツド１上にはヘツドス
トツク２が載置され、ヘツドストツク２に回転可
能に軸承された主軸３の前端には、チヤツク４が
取り付けられて、被加工物Ｗを杷持している。ベ
ツド１上に形成された案内面５Ａ，５Ｂ上には、
サドル６が主軸軸線方向に摺動可能に載置され、
サドル６上に主軸軸線と直交する方向に形成され
た案内面７Ａ，７Ｂ上には、クロススライド８が
摺動可能に載置されている。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Figure 1 shows an embodiment applied to a numerically controlled lathe, in which a headstock 2 is placed on a bed 1, and a chuck 4 is attached to the front end of a main shaft 3 rotatably supported on the headstock 2. The workpiece W is held in place. On the guide surfaces 5A and 5B formed on the bed 1,
A saddle 6 is placed so as to be slidable in the direction of the spindle axis,
A cross slide 8 is slidably mounted on guide surfaces 7A and 7B formed on the saddle 6 in a direction perpendicular to the main shaft axis.
サドル６は、Ｚ軸サーボモータ９によつて駆動
されるスクリユウ１０によりナツト１１を介して
主軸軸線に平行に往復摺動せしめられる。また、
スロススライド８は、Ｘ軸サーボモータ１２によ
つて駆動されるスクリユウ１３により、ナツト１
４を介して主軸軸線に直角に往復摺動せしめられ
る。ベツド１からの前面張り出し部１Ａ上には、
理想的直線を形成する手段として基準ブロツク１
５がボルト等の固定手段により取り付けられてお
り、ブロツク１６にねじ込まれた調整ねじ１７を
基準ブロツク１５に当てて、基準ブロツク１５を
若干揺動させ、正確に仕上げられた基準面１５Ａ
を、主軸軸線に対して平行に正しくセツトする。
サドル６には、基準面１５Ａに対向して前述した
非接触形測定装置１８が取り付けられており、非
接触形測定装置１８と基準面１５Ａの間の間隙l0
を、サドルのＺ軸方向の全ストロークにわたつて
測定する。同様に、サドル６上にも基準ブロツク
１９が取り付けられ、ブロツク２０にねじ込まれ
た調整ねじ２１によつて、基準面１９Ａが主軸軸
線に対して直角に正しくセツトされている。クロ
ススライド６には、基準面１９Ａに対向して非接
触形測定装置２２が取り付けられ、測定装置２２
と基準面１９Ａの間の間隙Ｌを、クロススライド
８のＸ軸方向の全ストロークにわたつて測定す
る。基準ブロツク１５，１９は矩形断面を有する
単純な形状をしている。 The saddle 6 is caused to reciprocate and slide parallel to the main shaft axis via a nut 11 by a screw 10 driven by a Z-axis servo motor 9. Also,
The sloss slide 8 is screwed into the nut 1 by a screw 13 driven by an X-axis servo motor 12.
4 in a reciprocating manner perpendicular to the spindle axis. On the front overhang 1A from the bed 1,
Reference block 1 as a means to form an ideal straight line
5 is attached by fixing means such as bolts, and the adjusting screw 17 screwed into the block 16 is applied to the reference block 15, and the reference block 15 is slightly swung to create an accurately finished reference surface 15A.
Correctly set parallel to the spindle axis.
The aforementioned non-contact measuring device 18 is attached to the saddle 6 facing the reference surface 15A, and the gap l 0 between the non-contact measuring device 18 and the reference surface 15A is
is measured over the entire stroke of the saddle in the Z-axis direction. Similarly, a reference block 19 is mounted on the saddle 6, and an adjustment screw 21 screwed into the block 20 allows the reference plane 19A to be correctly set perpendicular to the spindle axis. A non-contact measuring device 22 is attached to the cross slide 6 facing the reference surface 19A, and the measuring device 22
The gap L between the cross slide 8 and the reference surface 19A is measured over the entire stroke of the cross slide 8 in the X-axis direction. The reference blocks 15, 19 have a simple shape with a rectangular cross section.
基準ブロツク１５はＺ軸方向のストローク量、
基準ブロツク１９はＸ軸方向のストローク量だけ
の長さを有し、各測定装置１８，２２と基準ブロ
ツク１５，１９は、切粉や切削油等から基準面を
保護する為、カバー等で覆われていることが望ま
しい。クロススライド８上には刃物台２３が取り
付けられ、刃物台２３には刃物Ｔがセツトされて
いる。 The reference block 15 has a stroke amount in the Z-axis direction,
The reference block 19 has a length equal to the stroke amount in the X-axis direction, and each measuring device 18, 22 and reference block 15, 19 are covered with a cover or the like to protect the reference surface from chips, cutting oil, etc. It is desirable that the A tool rest 23 is mounted on the cross slide 8, and a cutter T is set on the tool rest 23.
第１図に示すように、測定装置１８を刃物Ｔの
Ｚ軸方向の刃先位置と一致させ、また測定装置２
２を刃物ＴのＸ軸方向の刃先位置と一致させて設
定すれば、切削点における誤差を正確に測定でき
る。 As shown in FIG.
2 to match the position of the cutting edge of the cutting tool T in the X-axis direction, the error at the cutting point can be accurately measured.
第２図イ、ロに補正の原理図を示す。今、Ｚ軸
サーボモータには移動指令を与えてないで、Ｘ軸
サーボモータに移動指令を与えた時、Ｘ軸の移動
に伴い計測装置２２から得られる測定値は間隙距
離ｌとして第２図の曲線Ａが得られる。またＸ軸
サーボモータに移動指令を与えないで、Ｚ軸サー
ボモータに移動指令を与えた時は、Ｚ軸の移動に
伴い計測装置１８から得られる測定値は間隙距離
Ｌとして第２図の曲線Ａが得られる。」
イに示すように、測定装置１８及び２２で測定
された間隙の測定値は、一般に曲線Ａのようなア
ナログ量であり、これをAD変換器により補正単
位にデジタル化して、階段状の曲線Ｄに変換す
る。そして、後述するデータ演算部により演算さ
れて、テープスタート時の間隙L0（l0）に対して
補正単位量（例えば１ミクロン）間隙が増減する
毎に、ロに示すように１パルスずつ、プラス側も
しくはマイナス側の補正パルスが発生し、この補
正パルスがＺ軸サーボモータ９（Ｘ軸サーボモー
タ１２）に送られてＺ軸サーボモータ９（Ｘ軸サ
ーボモータ１２）は、テープからの指令値に対し
て補正パルス分だけ修正されて、駆動される。 Figures 2A and 2B show diagrams of the principle of correction. Now, when a movement command is given to the X-axis servo motor without giving a movement command to the Z-axis servo motor, the measured value obtained from the measuring device 22 as the X-axis moves is expressed as the gap distance l in Figure 2. A curve A is obtained. When a movement command is given to the Z-axis servo motor without giving a movement command to the A is obtained. ” As shown in A, the measured values of the gap measured by the measuring devices 18 and 22 are generally analog quantities as shown in curve A, and are digitized into correction units by an AD converter to form a step-like curve. Convert to D. Then, each time the gap increases or decreases by a correction unit amount (for example, 1 micron) with respect to the gap L 0 (l 0 ) at the time of tape start, it is calculated by a data calculation unit to be described later, and one pulse at a time is generated as shown in (B). A correction pulse on the plus or minus side is generated, and this correction pulse is sent to the Z-axis servo motor 9 (X-axis servo motor 12), and the Z-axis servo motor 9 (X-axis servo motor 12) receives the command from the tape. The value is corrected by the correction pulse and then driven.
簡単のために、Ｚ軸に対するテープからの指令
がないとするとＺ軸サーボモータ９に送られるパ
ルスは補正パルスだけとなり、従つて、サドル６
は補正パルスが発生する毎に補正単位量だけ動か
されるので、刃先の動きは第３図のように誤差が
少なくなる。 For simplicity, assuming that there is no command from the tape for the Z-axis, the pulse sent to the Z-axis servo motor 9 is only a correction pulse, and therefore the saddle 6
is moved by the correction unit amount each time a correction pulse is generated, so the error in the movement of the cutting edge is reduced as shown in FIG. 3.
第４図及び第５図に、本発明を横中ぐりフライ
ス盤に応用した実施例を示す。ベツド２４にはサ
ドル２５がＸ軸方向に摺動可能に載置され、Ｘ軸
サーボモータ２６によつて駆動される。サドル２
５上にはテーブル２７がＺ軸方向に摺動可能に載
置され、Ｚ軸サーボモータ２８によつて駆動され
る。ベツド２４の側面に取り付けられたコラム２
９には、主軸頭３０がＹ軸方向に上下摺動可能に
載置され、Ｙ軸サーボモータ３１によつて駆動さ
れる。 4 and 5 show an embodiment in which the present invention is applied to a horizontal boring and milling machine. A saddle 25 is mounted on the bed 24 so as to be slidable in the X-axis direction, and is driven by an X-axis servo motor 26. saddle 2
A table 27 is placed on the table 5 so as to be slidable in the Z-axis direction, and is driven by a Z-axis servo motor 28. Column 2 attached to the side of bed 24
9 , a spindle head 30 is placed so as to be vertically slidable in the Y-axis direction, and is driven by a Y-axis servo motor 31 .
第４図に示すように、ベツド２４の前面には、
前述したのと同様な測定装置３２が主軸中心のＸ
軸方向位置に対応して取り付けられ、サドル２５
の前面に取り付けられた基準ブロツク３３とのＺ
軸方向の間隙ｌ＝l0＋△ｌを測定し、その補正パ
ルスをＺ軸サーボモータ２８に送つてテーブル２
７を補正量動かし、サドル２５のＸ軸方向の運動
に伴うＺ軸方向の誤差の補正を行わせる。 As shown in FIG. 4, on the front of the bed 24,
A measuring device 32 similar to that described above is used to measure X at the center of the main axis.
mounted corresponding to the axial position, the saddle 25
Z with reference block 33 attached to the front of
The axial gap l=l 0 +△l is measured, and the correction pulse is sent to the Z-axis servo motor 28 to move the table 2.
7 by a correction amount to correct the error in the Z-axis direction due to the movement of the saddle 25 in the X-axis direction.
第５図に示すように、ベツド２４の後面には、
測定装置３４が主軸中心のＸ軸方向位置に対応し
て取り付けられ、サドル２５の後面に取り付けら
れた基準ブロツク３５とのＹ軸方向の間隙を測定
し、その補正パルスをＹ軸サーボモータ３１に送
つて主軸頭３０を補正量動かし、サドル２５のＸ
軸方向の運動に伴うＹ軸方向の誤差の補正を行わ
せる。 As shown in FIG. 5, on the rear surface of the bed 24,
A measuring device 34 is attached corresponding to the position in the X-axis direction of the center of the spindle, measures the gap in the Y-axis direction with a reference block 35 attached to the rear surface of the saddle 25, and sends the correction pulse to the Y-axis servo motor 31. Move the spindle head 30 by the correction amount, and adjust the X of the saddle 25.
The error in the Y-axis direction due to the movement in the axial direction is corrected.
第４図に示すように、テーブル２７の下面には
測定装置３６が取り付けられ、サドル２５の右側
面に取り付けられた基準ブロツク３７とのＹ軸方
向の間隙を測定し、その補正パルスをＹ軸サーボ
モータ３１に送つて主軸頭３０を補正量動かし、
テーブル２７のＺ軸方向の運動に伴うＹ軸方向の
誤差の補正を行わせる。 As shown in FIG. 4, a measuring device 36 is attached to the lower surface of the table 27, which measures the gap in the Y-axis direction with respect to a reference block 37 attached to the right side of the saddle 25, and transmits the correction pulse on the Y-axis. to the servo motor 31 to move the spindle head 30 by a correction amount,
The error in the Y-axis direction due to the movement of the table 27 in the Z-axis direction is corrected.
さらに第５図に示すように、テーブル２７の左
側面には測定装置３８が取り付けられ、サドル２
５の上面に取り付けられた基準ブロツク３９との
Ｘ軸方向の間隙を測定し、その補正パルスをＸ軸
サーボモータ２６に送つてサドル２５を補正量動
かし、テーブル２７のＺ軸方向の運動に伴うＸ軸
方向の誤差の補正を行わせる。 Further, as shown in FIG. 5, a measuring device 38 is attached to the left side of the table 27, and
The gap between the table 25 and the reference block 39 attached to the top surface of the table 5 in the X-axis direction is measured, and the correction pulse is sent to the X-axis servo motor 26 to move the saddle 25 by a correction amount, which is caused by the movement of the table 27 in the Z-axis direction. The error in the X-axis direction is corrected.
また第４図に示すように、主軸頭３０の左側面
には、測定装置４０が主軸中心のＹ軸方向位置に
対応して取り付けられ、コラム２９の前面に取り
付けられた基準ブロツク４１とのＸ軸方向の間隙
を測定し、その補正パルスをＸ軸サーボモータ２
６に送つてサドル２５を補正量動かし、主軸頭３
０のＹ軸方向の上下運動に伴うＸ軸方向の誤差の
補正を行わせる。 Further, as shown in FIG. 4, a measuring device 40 is attached to the left side of the spindle head 30 corresponding to the position in the Y-axis direction of the center of the spindle. Measure the gap in the axial direction and send the correction pulse to the X-axis servo motor 2.
6, move the saddle 25 by the correction amount, and adjust the spindle head 3.
The error in the X-axis direction due to the vertical movement of 0 in the Y-axis direction is corrected.
さらに第５図に示すように、主軸頭３０の後面
には、測定装置４２が主軸中心のＹ軸方向位置に
対応して取り付けられ、コラム２９の後面に取り
付けられた基準ブロツク４３とのＺ軸方向の間隙
を測定し、その補正パルスをＺ軸サーボモータ２
８に送つてテーブル２７を補正量動かし、主軸頭
３０のＹ軸方向の上下運動に伴うＺ軸方向の誤差
の補正を行わせる。 Further, as shown in FIG. 5, a measuring device 42 is attached to the rear surface of the spindle head 30 corresponding to the position in the Y-axis direction of the center of the spindle, and a measuring device 42 is attached to the rear surface of the spindle head 30 corresponding to the position in the Y-axis direction of the spindle center. Measure the gap in the direction and send the correction pulse to the Z-axis servo motor 2.
8 to move the table 27 by a correction amount to correct the error in the Z-axis direction due to the vertical movement of the spindle head 30 in the Y-axis direction.
すなわち、互いに直交する方向に摺動可能で、
かつ一方の案内面を含む平面に対して他方の案内
面が平行な関係にある２個の摺動台間で、その運
動方向に直角方向の誤差を互いに補正し合うこと
により、摺動台運動時の全ての方向の誤差を正確
に補正することができる。 That is, they can slide in directions perpendicular to each other,
The movement of the slide table can be controlled by mutually correcting errors in the direction perpendicular to the direction of movement between two slide tables in which the plane containing one guide surface is parallel to the plane of the other guide surface. It is possible to accurately correct errors in all directions of time.
第６図に本発明の実施例である第１図の同時２
軸制御の数値制御旋盤の全体制御ブロツク図を示
す。指令テープに穿孔された制御データがテープ
リーダで読み取られ、データ制御部を経て逐次補
間演算部に入り、通常の数値制御に必要な演算処
理が加えられ、必要に応じてＸ軸あるいはＺ軸の
パルス発生部に入る。各パルス発生部で発生した
パルスは、加減速部、ドループ量検出部、Ｄ・Ａ
変換部、速度増幅部、サーボ駆動部を経て、動く
べき方向、距離と設定速度によつて決まる電圧を
発生し、Ｘ軸あるいはＺ軸サーボモータを回転さ
せる。 Fig. 6 shows the simultaneous 2 of Fig. 1 which is an embodiment of the present invention.
The overall control block diagram of a numerically controlled lathe with axis control is shown. The control data punched on the command tape is read by a tape reader, passes through the data control section, enters the sequential interpolation calculation section, adds the calculation processing necessary for normal numerical control, and adjusts the X-axis or Z-axis as necessary. Enter the pulse generator. The pulses generated in each pulse generation section are transmitted to the acceleration/deceleration section, droop amount detection section, D/A
Through the conversion section, speed amplification section, and servo drive section, a voltage determined by the direction of movement, distance, and set speed is generated to rotate the X-axis or Z-axis servo motor.
各サーボモータには、パルスジエネレータ及び
タコジエネレータが接続されていて、タコジエネ
レータはサーボモータの回転数に比例した電圧を
発生し、これを速度増幅部にフイードバツクする
ことにより、サーボモータの回転速度を制御して
いる。また、パルスジエネレータは、サーボモー
タの回転角に比例したパルスを発生し、これを方
向帰還パルス発生部を経てドループ量検出部にフ
イードバツクすることにより、サーボモータを指
令された回転角度位置まで回転させ、保持するこ
とができるようになつている。 Each servo motor is connected to a pulse generator and a tacho generator. The tacho generator generates a voltage proportional to the rotation speed of the servo motor, and controls the rotation speed of the servo motor by feeding this back to the speed amplification section. are doing. In addition, the pulse generator generates a pulse proportional to the rotation angle of the servo motor, and feeds this pulse back to the droop amount detection unit via the direction feedback pulse generation unit, thereby rotating the servo motor to the commanded rotation angle position. It is now possible to hold and hold the
次にクロススライド８がＸ軸方向に動く時の運
動方向に直角方向の誤差を、Ｚ軸サーボモータ９
によつて補正する制御動作を説明する。ｔ＝tnの
時、測定装置２２から出力されたアナログ信号Ｖ
ztnを信号増幅部にてAVztnまで増幅してから、
Ａ・Ｄ変換して、デジタル量Ｄztn出力する。次
にデータ転送部において、ｔ＝tnの時、出力され
たデジタル量ＤztnをシフトレジスタＳ１に格納
すると同時に、Ｓ１に格納されていたｔ＝tn―１
の時に出力されたデジタル量Ｄztn―１をシフト
レジスタＳ２に転送する。次にデータ演算部にお
いてＤztn―１とＤztnの差△Ｄzを検出する。△Ｄ
zは補正データ出力部から出力する。△Ｄzはもち
ろんプラスの場合とマイナスの場合の２種類あ
る。 Next, when the cross slide 8 moves in the X-axis direction, the error in the direction perpendicular to the direction of movement is determined by the Z-axis servo motor 9.
The control operation corrected by the following will be explained. When t=tn, the analog signal V output from the measuring device 22
After amplifying z tn to AV z tn in the signal amplification section,
A/D conversion is performed and a digital quantity D z tn is output. Next, in the data transfer section, when t=tn, the output digital quantity D z tn is stored in the shift register S1, and at the same time, t=tn-1 stored in S1 is stored in the shift register S1.
The digital quantity D z tn-1 output at the time is transferred to the shift register S2. Next, the data calculation section detects the difference ΔD z between D z tn-1 and D z tn. △D
z is output from the correction data output section. There are of course two types of △D z : a positive case and a negative case.
補正データ出力部からの出力△Ｄzは、さらに
Ｚ軸駆動パルス発生部に送られ、補間演算部から
の指令データＤzとの整合をとりながら、△Ｄzが
零になるように駆動パルスを発生させて補正す
る。この補正動作は、サドル６がＺ軸方向に動く
時の運動方向に直角方向の誤差を、Ｘ軸サーボモ
ータ１２によつて補正する場合も、全く同一であ
る。 The output △D z from the correction data output section is further sent to the Z-axis drive pulse generation section, and while matching with the command data D z from the interpolation calculation section, the drive pulse is generated so that △D z becomes zero. is generated and corrected. This correction operation is exactly the same when the X-axis servo motor 12 corrects an error in the direction perpendicular to the direction of movement of the saddle 6 when it moves in the Z-axis direction.
また、別の補正方法として、破線で示すように
補正データ出力部からの補正信号△Ｄzを方向帰
還パルス発生部に送り、方向帰還パルス発生部に
おいて、パルスジエネレータからの帰還パルスと
の整合をとりながら、△Ｄzが零になるように駆
動パルスを発生させて補正することもできる。ま
た、同時３軸の場合の制御ブロツク図を示してい
ないが、前記同時２軸の制御と同様の原理制御で
きる。 In addition, as another correction method, as shown by the broken line, the correction signal ΔD z from the correction data output section is sent to the direction feedback pulse generation section, and the direction feedback pulse generation section matches the feedback pulse from the pulse generator. It is also possible to correct by generating a drive pulse so that ΔD z becomes zero while taking ΔD z . Further, although a control block diagram for simultaneous three axes is not shown, control can be performed on the same principle as the simultaneous two axes control described above.
以上述べたごとく、本発明は実施例に示された
構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に示された本発明の技術思想を逸脱しない範囲内
での変更は予期されるところである。 As stated above, the present invention is not limited to the configurations shown in the examples, and modifications are expected within the scope of the technical idea of the present invention as shown in the claims. .
第１図は本発明を数値制御装旋盤に適用した実
施例を示す平面図、第２図は本発明の補正原理
図、第３図は補正を与えた時のクロススライドの
動きを示すグラフ、第４図、第５図は本発明を横
中ぐりスライス盤に適用した実施例を示す斜視
図、第６図は同時２軸制御の旋盤の場合の全体制
御ブロツク図である。
１…ベツド、５Ａ，５Ｂ…案内面、６…サド
ル、７Ａ，７Ｂ…案内面、８…クロススライド、
９…Ｚ軸サーボモータ、１２…Ｘ軸サーボモー
タ、１５，１９…基準ブロツク、１８，２２…測
定装置、２４…ベツド、２５…サドル、２６…Ｘ
軸サーボモータ、２８…Ｚ軸サーボモータ、３０
…主軸頭、３１…Ｙ軸サーボモータ、３３，３
５，３７，３９，４１，４３…基準ブロツク、３
２，３４，３６，３８，４０，４２…測定装置、
４４…データ演算部。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment in which the present invention is applied to a numerically controlled lathe, FIG. 2 is a diagram showing the correction principle of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing the movement of the cross slide when correction is applied. 4 and 5 are perspective views showing an embodiment in which the present invention is applied to a horizontal boring and slicing machine, and FIG. 6 is an overall control block diagram in the case of a lathe with simultaneous two-axis control. 1... Bed, 5A, 5B... Guide surface, 6... Saddle, 7A, 7B... Guide surface, 8... Cross slide,
9... Z-axis servo motor, 12... X-axis servo motor, 15, 19... Reference block, 18, 22... Measuring device, 24... Bed, 25... Saddle, 26... X
Axis servo motor, 28...Z-axis servo motor, 30
...Spindle head, 31...Y-axis servo motor, 33,3
5, 37, 39, 41, 43...Reference block, 3
2, 34, 36, 38, 40, 42...measuring device,
44...Data calculation section.
Claims (1)
１の方向に摺動可能に設けられた第１の摺動台
と、該第１の摺動台の摺動方向に直交する第２の
案内部材上の第２の案内面に沿つて第２の方向に
摺動可能に設けられた第２の摺動台と、前記第１
の摺動台を第１の案内面に沿つて摺動させる第１
のサーボモータと、該第１のサーボモータを制御
する第１の制御部と、前記第２の摺動台を第２の
方向に摺動せしめる第２のサーボモータと、該第
２のサーボモータを制御する第２の制御部とを有
し、前記第１、２の摺動台の運動の組合せによつ
て工具で被加工物の加工を行う数値制御工作機械
において、前記第１の摺動台もしくは第１の摺動
台の第１の案内部材のいずれか一方に設けられ第
１の摺動台の第２の方向の基準となる基準直線を
形成する手段と、前記第１の摺動台もしくは、第
１の摺動台の第１の案内部材のいずれか他方に設
けられ前記第１の摺動台の移動軌跡と前記基準直
線を形成する手段との間の距離を測定する測定装
置と、該測定装置で測定された測定値の偏差が設
定された基準値を越える毎に補正信号を前記第２
のサーボモータ制御部に送る補正演算部とからな
り、前記第１の摺動台の移動軌跡と前記基準直線
との偏差が許容値以上になつた時、第２のサーボ
モータを補正駆動するようにしたことを特徴とす
る工作機械の真直度補正装置。1. A first sliding table provided so as to be slidable in a first direction along a first guiding surface on a first guiding member, and a sliding direction perpendicular to the sliding direction of the first sliding table. a second sliding table slidably provided in a second direction along a second guiding surface on the second guiding member;
a first slider for sliding a slider along a first guide surface;
a servo motor, a first control section that controls the first servo motor, a second servo motor that slides the second sliding table in a second direction, and the second servo motor. a second control section for controlling the movement of the first sliding table; means for forming a reference straight line provided on either the base or the first guide member of the first sliding base and serving as a reference in the second direction of the first sliding base; A measuring device that is provided on the other of the base or the first guide member of the first sliding base and measures the distance between the movement locus of the first sliding base and the means for forming the reference straight line. Then, every time the deviation of the measured value measured by the measuring device exceeds the set reference value, a correction signal is sent to the second
and a correction calculation unit that sends data to the servo motor control unit, and is configured to drive the second servo motor for correction when the deviation between the movement locus of the first sliding table and the reference straight line exceeds a permissible value. A machine tool straightness correction device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030178A JPS54102671A (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Straightness compensator of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030178A JPS54102671A (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Straightness compensator of machine tool |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP266287A Division JPS62176739A (en) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | Straightness correction device for machine tool |
| JP1590088A Division JPH02160457A (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Correcting device for straightness of machine tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54102671A JPS54102671A (en) | 1979-08-13 |
| JPS6227945B2 true JPS6227945B2 (en) | 1987-06-17 |
Family
ID=11746426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030178A Granted JPS54102671A (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Straightness compensator of machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54102671A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002367930A (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Dicing device provided with z correction |
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| JPH0811354B2 (en) * | 1989-11-27 | 1996-02-07 | オ−クマ株式会社 | Straightness correction device for feed unit |
| GB9315843D0 (en) * | 1993-07-30 | 1993-09-15 | Litton Uk Ltd | Improved machine tool |
| GB2294225B (en) * | 1993-07-30 | 1997-01-29 | Western Atlas Uk Ltd | Improved machine tool |
| GB2294224B (en) * | 1993-07-30 | 1997-06-04 | Western Atlas Uk Ltd | Improved x-axis accuracy in two axis machine tools |
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| US3600987A (en) * | 1969-03-13 | 1971-08-24 | Blaw Knox Co | Apparatus for compensating for deviations in the straightness of the bed of a machine tool |
-
1978
- 1978-01-31 JP JP1030178A patent/JPS54102671A/en active Granted
Patent Citations (1)
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| JP4517269B2 (en) * | 2001-06-04 | 2010-08-04 | 株式会社東京精密 | Dicing machine with Z correction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54102671A (en) | 1979-08-13 |
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