JPS63174848A - 位置決め制御装置 - 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 本発明は高精度な研削盤等の材料や砥石の負荷歪みを考
慮する必要のなる装置に用いる位置決め制御装置に関す
るものである。

従来の技術 近年、精密加工機はミクロン単位以下の分解能、精度を
問われる一方、高速加工も要求さｈるようになり、環境
の条件や材質の変化に対応した制御が要望されている。

以下図面を参照しながら、精密加工機の一種として従来
の研削機の一例について説明する。

第４図及び第５図は従来の研削機の制御構成を示し、第
６図はその動作順序を示す。第４図において、３４は移
動距離検出手段で、加工治具の移動を検出するものであ
る。３６はパラメータ設定手段で、予め定められた各種
機械定数や研削すべき目標値等を設定する。３６はその
各パラメータを記憶する手段、３７は較正や、パラメー
タ設定手段３６より入力された機械定数や目標値を制御
して指示する制御手段、３８は制御手段３７より指示さ
れた値と移動距離検出手段３４で検出された距離を比較
し、その内容を出力する比較手段、３９ばその出力に比
例した指令を出す送り量指令出力手段、４０は送り量指
令出力手段３９の出力に応じて加工治具を送る加工治具
送り駆動手段である。また第６図は従来例の具体的な構
成を示す回路図で、４１は加工治具（切削具）、４２は
マイクロコンピュータであり、内蔵したプログラムによ
り、移動距離検出手段３４からの情報を見て、送り駆動
の指令を出力する。４３は送り装置の駆動ユニ・ノド（
例えばステッピングモータ）４０を制御する駆動手段で
ある。

以上のように構成された研削機について、その動作を第
６図に基づき説明する。

まず、絶対位置補正（較正）するためにセットアツプア
ームを前進させ、研削治具を予め定めた■点まで高速で
送り（ステップ■）、次に、セットアツプスイッチがＣ
１する位置の点まで低速で送り、即停止しくステップ■
）、移動距離検出手段３４の補正をプリセットする。そ
の後、予め定めた値（、ｚ３だけ後退しくステップ■）
、次に加工のために加工肉厚分、最終加工位置、補正値
および安全距離を算出しくステップ■）、その位置◎ま
で高速送りをしくステップ■）、第４図の距離検出手段
３４によって得る値を見て送り量を決め、所定量をステ
ップ送シ加工し、さらに一定時間毎に距離を見てステッ
プ送り加工を繰り返しくステップ■）、０点で加工完了
しくステップの）、高速で原点まで送りを戻す（ステッ
プ■）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、加工時に力を伴う
ので、材料や加工治具が歪むためにその誤差を距離検出
手段では検出できなくなる。そのため、加工完了の確認
は時間管理のみで行っていたので、材料によっては削り
代が残ってしまう。

また、最終加工位置が大きく異なるような加工をする場
合、異なる位置でセットできるセットアツプアームにて
補正プリセットを再設定しなければならないという問題
点を有していた。

本発明は上記問題点を解消するもので、材料寸法による
補正値の自動発生および加工圧による治具側の歪の有無
検出により送り加工制御することで自動的に高速で高精
度な治具送りの位置決め制御装置を提供するものである
。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、外部に移動距離
検出手段と、送り駆動手段と、その送り駆動手段より負
荷トルクを検出する手段を有し、かつ指令と距離検出値
の直線性の補正機能、負荷トルクに依存した送り加工制
御する機能及び、その値を外部操作入力値により修正す
る機能をもつ制御手段で構成したものである。

作　　用 本発明は上記構成により、高速連続送り時の直線性の誤
差が自動的に少なくでき、加工送りのステップ回数が減
少する。また、送り駆動の負荷トルクを検出することに
より、加工治具と被加工物との位置関係を袖正し、送り
加工を早めに実行できるように制御することによって、
全加工時間を半減させることとなる。

実施例 以下本発明の位置決め制御装置を研削機に採用した一実
施例について、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。１は移動距離検出手段、２は相対的に送り指令量と距
離検出値を比較する比較手段、３はその比較値をその位
置ごとにテーブル化した直線性の補正手段、４は予め定
めた被加工材料や加工治具の機械定数、加工圧力定数、
研削目標値などの各設定パラメータの設定手段、６はそ
れらの値や演算結果を記憶する記憶手段、６は送シ電動
機の同転を検出する回転検出手段、７はその回転検出を
積算して回転位置を算出する回転数カウント手段、８は
電動機の負荷電流検出手段、９は負荷電流を予め設定し
た値で加工圧に変換する力変換手段、１０はその力の値
を歪に変換し、被加工材料の機械定数によシ補正する歪
変換手段、１１はそれらの補正を演算し、記憶手段６へ
記憶させたりして、移動すべき量を出力する制御手段、
１２は目標量と現在の移動距離を比較する比較手段、１
３はその比較値を移動指令に変換する送り指令出力手段
、１４はその送り指令に応じて電動機を駆動する送り駆
動手段、１６は加工治具を送る電動機である。

第２図は本実施例の具体的な構成を示す回路図である。

１６は各補正や制御、移動指令出力の機能ヲモツマイク
ロコンピュータ、１７はパラメータを入力するキー人力
部、１８は加工治具であり、本実施例では回転により加
工を行なう。前述の送り距離検出手段１は架台の移動部
１ａに取付けである。

次に本実施例の動作を説明する。第３図ａ、ｂはマイク
ロコンピュータ１６の制御によるフローチャート及びタ
イムチャートの要部を示すものである。

まず、材料を治具に固定後、第１に前記第６図で説明し
たようにステップ１９でセットアツプ作業をする（第３
図すの■）。その次にステップ２０．２１．２２で送り
指令と距離検出値とで補ａ　１　　ａ　２ 定数）とする（第３図すの０）。ステップ２３〜２８ま
では送り加工工程（第３図すの■）で、負荷電流を測定
をしながら、ステップ２６ではその値が所定の値以下の
とき次ステツプの加工送りをし、送り加工を繰り返すス
テップ２７へ進み、ステップ２８の最終ステップ送り加
工完了（ステップ２６の条件を満足する場合）、ステッ
プ２９で距離検出手段を再度入力確認し、ステップ３０
で戻り原点まで高速送りして終了する。ステップ泌の条
件はそれぞれ次のとおりである。

ΔＩ　＝ｌ　　−Ｉ　’　　　　　　　　　　・・・・
・・（１）ａ　　　　ａ　　　　ａ ΔＩｏ＝に・Δｆｉ／Ｋ　　　　　　　　　　、・−・
−（２）ここで、■、・・・・・・ステップ最大の電動
機負荷電流、Ｉ′・・・・・・現在の電動機負荷電流、
ｋ・・・・・・加工治具のバネ定数、Δβ・・・・・・
許容される加工精度範囲、Ｋ・・・・・・電動機のトル
ク定数。

なお、上記（１）　、　（２１式の歪み補正は第１図の
歪変換手段１ｏにて行う。

発−明の効果 以上のように本発明は、常に距離検出と送り指令を比較
して高速送りの直線性の補正をし、かつ送り駆動の負荷
量を検出し、それを治具の歪みと考え、その負荷の変動
量の大小で加工完了を検知する制御手段をもちいること
により、研削等の加工において高速で高精度の加工を実
現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施一チ°ロック図、第２図は第１
図の具体的な回路図、第３図ａ、ｂは第１図の装置の要
部フローチャートとその動作説明図、第４図は従来の研
削機の制御ブロック図、第６図はその具体的回路図、第
６図はその動作説明図である。 １・・・・・・送り距離検出手段、２・・・・・・相対
距離比較手段、３・・・・・・直線性の補正手段、４・
・・・・・パラメータ設定手段、６・・・・・・記憶手
段、８・・・・・・負荷電流検出手段、１ｏ・・・・・
・歪変換補正手段、１１・・・・・・制御手段、１３・
・・・・・送り指令出力手段、１４・・・・・・送り駆
動手段、１６・・・・・・マイクロコンピュータ、１８
・・・・・・加工治具。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１ｎ
　　　　　　　　　　　　　　し１以 曽　　　６ ｃＬ　　　　ｘ　　　ぶ　　　　る　　　　　　　　　
　舛唆 ０　　　　　　　　　　ヌト ＼す　　　　　　　　　　　　　Ｑ〕 綜　　　　　　　　　　　味　　　　　　　　　　　　
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工治具を移動させる電動機と、その電動機を駆動する
   駆動手段と、前記電動機の回転を検出する回転検出手段
   と、この回転検出手段の出力により前記電動機の速度お
   よび回転位置を算出する手段と、前記電動機の負荷特性
   より負荷力を検出する手段と、被加工物及び工治具の力
   −歪み特性を記憶する記憶手段と、その特性と前記負荷
   力により歪み量を算出する算出手段と、前記加工治具の
   移動距離を検出する手段と、その移動距離と前記回転検
   出手段の出力により移動指令を補正する手段と、前記算
   出手段により算出された歪み量を移動指令の制御に加え
   る手段を備えた位置決め制御装置。