JPS63233402A - 軌跡デ−タ補正装置 - Google Patents
軌跡デ−タ補正装置Info
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- JPS63233402A JPS63233402A JP6724687A JP6724687A JPS63233402A JP S63233402 A JPS63233402 A JP S63233402A JP 6724687 A JP6724687 A JP 6724687A JP 6724687 A JP6724687 A JP 6724687A JP S63233402 A JPS63233402 A JP S63233402A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 241001125048 Sardina Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000019512 sardine Nutrition 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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- Numerical Control (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＮＣ工作機械等に付設され、二軸以上の送り
軸により輪郭切削を行なう数値制御装置において発生す
るサーメ特性に起因する輪郭切削誤差を排除する為の軌
跡データ補正装置に関する。
軸により輪郭切削を行なう数値制御装置において発生す
るサーメ特性に起因する輪郭切削誤差を排除する為の軌
跡データ補正装置に関する。
第６図の点線で囲んだ部分ｌは数値制御装置である。Ｎ
Ｃデータ２に基いて、送りモータ９を駆動するまでの動
作過程を以下説明する。
Ｃデータ２に基いて、送りモータ９を駆動するまでの動
作過程を以下説明する。
ＮＣデータ２が、数値制御装置１に入力されると、ＮＣ
データ解釈器３が作動してＮＣデータ２の内容を解釈し
て輪郭軌跡データ１１を分離抽出して、輪郭軌跡演算器
４に送出する。輪郭軌跡演算器４は、入力した輪郭軌跡
データ１ノについて、指令した軌跡と送り速度から各時
間ごとの各軸の位置を割り出し、これを位置指令１２と
して送りサーボ１０における各軸の位置偏差割り出し器
５に分配する。
データ解釈器３が作動してＮＣデータ２の内容を解釈し
て輪郭軌跡データ１１を分離抽出して、輪郭軌跡演算器
４に送出する。輪郭軌跡演算器４は、入力した輪郭軌跡
データ１ノについて、指令した軌跡と送り速度から各時
間ごとの各軸の位置を割り出し、これを位置指令１２と
して送りサーボ１０における各軸の位置偏差割り出し器
５に分配する。
次に、送りサーボ１０の送り軸サーかについて説明する
。各時間ごとの位置指令１２と、位置検出器１５からの
機械現在位置情報とは、位置偏差割り出し器５において
比較され、それらの位置の差を位置偏差として割り出さ
れる。この位置偏差信号は位置ループ増幅器６で増幅さ
れ、位置利得を得念後、速度ループ増幅器７へ与えられ
る。この速度ループ増幅器７には、その後、速度検出器
１４にて検出され速度情報が減算入力として与えられる
。従って、速度ループ増幅器７により両者の差が得られ
、かつ増幅されて速度利得が得られる。
。各時間ごとの位置指令１２と、位置検出器１５からの
機械現在位置情報とは、位置偏差割り出し器５において
比較され、それらの位置の差を位置偏差として割り出さ
れる。この位置偏差信号は位置ループ増幅器６で増幅さ
れ、位置利得を得念後、速度ループ増幅器７へ与えられ
る。この速度ループ増幅器７には、その後、速度検出器
１４にて検出され速度情報が減算入力として与えられる
。従って、速度ループ増幅器７により両者の差が得られ
、かつ増幅されて速度利得が得られる。
上記速度ループ増幅器７の出力は電力増幅器８により、
送りモータ９を駆動するに十分な電力に増幅されて送り
モータ９に与えられる。かくして、送りモータ９は駆動
される。なお、第６図中１３は機械位ｔ’を示している
。
送りモータ９を駆動するに十分な電力に増幅されて送り
モータ９に与えられる。かくして、送りモータ９は駆動
される。なお、第６図中１３は機械位ｔ’を示している
。
上記し几従来技術では、例えば第７図に示す様に円弧の
ような輪郭形状を得る場合において、送り軸サーボＩＯ
の特性が原因で指令軌跡１６に対して実軌跡１７の様に
半径誤差△Ｅが発生する欠点がちり九。Ｒは指令軌跡半
径、ｒは実軌跡半径、Ｓはスタート点である。そして、
この誤差は送り速度が速ければ速い程、ま几、輪郭形状
が急峻な程大きくなる。従って、高速かつ高精度な輪郭
切削ができないという問題があっ次。
ような輪郭形状を得る場合において、送り軸サーボＩＯ
の特性が原因で指令軌跡１６に対して実軌跡１７の様に
半径誤差△Ｅが発生する欠点がちり九。Ｒは指令軌跡半
径、ｒは実軌跡半径、Ｓはスタート点である。そして、
この誤差は送り速度が速ければ速い程、ま几、輪郭形状
が急峻な程大きくなる。従って、高速かつ高精度な輪郭
切削ができないという問題があっ次。
以下、上記半径誤差が発生する理由について説明する。
第６図に示す送り軸サーｘｉ ｏ’５ラゾラス変換によ
る伝達関数表現のブロック図で表わすと第８図の様にな
る。これを、１つのブロックで表現すると、第９図の様
になる。この場合の位置指令１２ （Ｐｉｎ）に対する
機械位置１３ （Ｐｏｕｔ）の伝達関数Ｇ （Ｓ）は、 で表わせる。ここで に、：位置ループ利得 にマ：速度ループ利得 Ｊｒｎ ：慣性モードに関する定数 である。第７図の△Ｅは近似的に （２）式において ここで、（２）式が成立する理由について説明する。
る伝達関数表現のブロック図で表わすと第８図の様にな
る。これを、１つのブロックで表現すると、第９図の様
になる。この場合の位置指令１２ （Ｐｉｎ）に対する
機械位置１３ （Ｐｏｕｔ）の伝達関数Ｇ （Ｓ）は、 で表わせる。ここで に、：位置ループ利得 にマ：速度ループ利得 Ｊｒｎ ：慣性モードに関する定数 である。第７図の△Ｅは近似的に （２）式において ここで、（２）式が成立する理由について説明する。
系の伝達関数は
で与えられるから、周波数応答は
・・・（４）
となる。
従って、振幅は（５）式で与えられる。
・・・（５）
（５）式において１分母のＴ、２・Ｔ２２・ω２を無視
するとか成立する。
するとか成立する。
いま、設定値として、
速度は、移相遅れをαとすると、
・・・（６）
となり
・・・（７）
となる。
よって、半径Ｒは、
よって、半径誤差ΔＥは
となる。
かくして、（２）式が成立するが、この（２）式から明
らかな様に、速度が速い程、又半径の小さい円弧程誤差
が大きくなる事が判る。なお上記誤差は、円弧に限らず
任意の形状の輪郭においても発生するものである。
らかな様に、速度が速い程、又半径の小さい円弧程誤差
が大きくなる事が判る。なお上記誤差は、円弧に限らず
任意の形状の輪郭においても発生するものである。
そこで１本発明は数値制御装置の送り軸のサーボ特性に
起因する輪郭切削誤差が生じる事のない、軌跡データ補
正装ｆ？ｔｋ提供する事を目的とする。
起因する輪郭切削誤差が生じる事のない、軌跡データ補
正装ｆ？ｔｋ提供する事を目的とする。
本発明は上記問題点を解決し目的上達成する為に次の様
な手段′ｔ−講じ比。すなわち、数値制御装置の送り軸
のサーボ特性を伝達関数で現わし、その逆の伝達関数を
発生する逆伝達関数補正器により、数値制御装置に指令
する輪郭データから、あらかじめサーボ系の誤差を補正
した数値制御データを作成し、これを数値制御装置に指
令する事により、数値制御装置の輪郭切削時の軌跡誤差
を排除するようにした。
な手段′ｔ−講じ比。すなわち、数値制御装置の送り軸
のサーボ特性を伝達関数で現わし、その逆の伝達関数を
発生する逆伝達関数補正器により、数値制御装置に指令
する輪郭データから、あらかじめサーボ系の誤差を補正
した数値制御データを作成し、これを数値制御装置に指
令する事により、数値制御装置の輪郭切削時の軌跡誤差
を排除するようにした。
上記手段を講じ比率により、たとえば速度が速く、かつ
半径が小さい円弧を切削する様な場合であっても、輪郭
誤差を生じさせずに済む事になる。
半径が小さい円弧を切削する様な場合であっても、輪郭
誤差を生じさせずに済む事になる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図で、図中１８
が軌跡データ補正装置である。ＮＣデータ１２は、軌跡
データ補正装置１８を通る事により補正ＮＣデータ２３
となり、数値制御装置１に指令として与えられる。なお
、この様な「軌跡データ補正装ｆｉｔ１８」＋「数値制
御装置１」の構成とは別に、軌跡データ補正装置１８ｔ
−数値制御装置１の中に組み込んだ構成としてもよい。
が軌跡データ補正装置である。ＮＣデータ１２は、軌跡
データ補正装置１８を通る事により補正ＮＣデータ２３
となり、数値制御装置１に指令として与えられる。なお
、この様な「軌跡データ補正装ｆｉｔ１８」＋「数値制
御装置１」の構成とは別に、軌跡データ補正装置１８ｔ
−数値制御装置１の中に組み込んだ構成としてもよい。
以下、具体的に逆伝達関数による輪郭誤差を補正する方
法について説明する。第１図に示す様に、ＮＣデータ１
２は、軌跡データ補正装置１８のＮＣデータ解釈器１９
によりて内容を解釈され輪郭指令データ２４として抽出
される。この輪郭指令データ２４は１輪郭を示すデータ
と機械の送り速度データとから構成される。そして、こ
のデータは輪郭軌跡演算器２０により各時間ごとの位置
ｐｏ、ｐ、、ｐ２．＠・− を割抄出される。
法について説明する。第１図に示す様に、ＮＣデータ１
２は、軌跡データ補正装置１８のＮＣデータ解釈器１９
によりて内容を解釈され輪郭指令データ２４として抽出
される。この輪郭指令データ２４は１輪郭を示すデータ
と機械の送り速度データとから構成される。そして、こ
のデータは輪郭軌跡演算器２０により各時間ごとの位置
ｐｏ、ｐ、、ｐ２．＠・− を割抄出される。
円弧を例にとって、第２図により説明する。指令円弧３
３のスタート点３４から、点Ｐ。、 Ｐ、 ｌ Ｐ２・
・・が各時間ごとの位置として輪郭演算器２０によ妙割
り出される。この割り出された点Ｐ。Ｉ Ｐ、Ｉ Ｐ２
・・・はデータ２５として第１図の逆伝達関数補正器２
１に入力する。
３のスタート点３４から、点Ｐ。、 Ｐ、 ｌ Ｐ２・
・・が各時間ごとの位置として輪郭演算器２０によ妙割
り出される。この割り出された点Ｐ。Ｉ Ｐ、Ｉ Ｐ２
・・・はデータ２５として第１図の逆伝達関数補正器２
１に入力する。
逆伝達関数補正器２ノの伝達関数３０は第３図に示す様
に、 となる様に設定される。かくして、逆伝達関数補正器２
１からは、入力された各位置指令Ｐ。、Ｐ、。
に、 となる様に設定される。かくして、逆伝達関数補正器２
１からは、入力された各位置指令Ｐ。、Ｐ、。
Ｐ２・・・にそれぞれ対応しｆｔ、 Ｐ、、’、 Ｐ、
’、 ｐ２′・・・なる指令 。
’、 ｐ２′・・・なる指令 。
２６が得られる。
この様子は第２図に示す様に、Ｐｏ、 Ｐ、 、 Ｐ２
・・・の指令点を円の外側に補正し次補正位置指令ｐｏ
Ｉ 、 ｐ、／ 、 ｐ２／ 、、・の様になる。
・・・の指令点を円の外側に補正し次補正位置指令ｐｏ
Ｉ 、 ｐ、／ 、 ｐ２／ 、、・の様になる。
又、第２図では、一定の時間間隔で位置指令を割り出し
、逆伝達関数補正器２ノに入力するにつれて点の間隔が
広がっていき、一定速になったとき間隔が一定と々る様
子を示している。
、逆伝達関数補正器２ノに入力するにつれて点の間隔が
広がっていき、一定速になったとき間隔が一定と々る様
子を示している。
この様な、ｐｏ／ 、 ｐ、Ｉ 、 ｐ２／・・・の点
をＮＣ指令すると、実軌跡は実線で示す指令円弧３３上
を動く事になり、半径誤差が零となる。これは、円弧に
限らず、一般の輪郭形状でも同様に零となる。
をＮＣ指令すると、実軌跡は実線で示す指令円弧３３上
を動く事になり、半径誤差が零となる。これは、円弧に
限らず、一般の輪郭形状でも同様に零となる。
次に、上記の様に補正される理由について説明する。
第１図の軌跡データ補正装置１８の逆伝達関数補正器２
ノから数値制御装置ｌまでの全体を通し比伝達関数は第
４図に示す様になる。
ノから数値制御装置ｌまでの全体を通し比伝達関数は第
４図に示す様になる。
その結果、入力Ｐｌｎから、出力Ｐｏｕｔ ｔでの伝達
関数ＧＴ（Ｓ）は、 Ｇ↑（Ｓ） ＝ Ｇｅ（Ｓ） Ｘ Ｇ（Ｓ）Ｃｅ（Ｓ）
：各伝達関数補正器の伝達関数Ｇ（Ｓ） ：数値制御
装置の伝達関数これをまとめると、第５図の様に総合伝
達関数３２≧して表わせる。つまり、 Ｐｏｕｔ ｗｍ Ｇ？（Ｓ）Ｘ Ｐｉｎ −Ｉ Ｘ Ｐ
ｉｎ ｍ Ｐｌｎであるので、機械位置は入力した指令
位置に一致し、輪郭誤差は発生しない。なお、本発明は
前記・＊施例に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論で
ある。
関数ＧＴ（Ｓ）は、 Ｇ↑（Ｓ） ＝ Ｇｅ（Ｓ） Ｘ Ｇ（Ｓ）Ｃｅ（Ｓ）
：各伝達関数補正器の伝達関数Ｇ（Ｓ） ：数値制御
装置の伝達関数これをまとめると、第５図の様に総合伝
達関数３２≧して表わせる。つまり、 Ｐｏｕｔ ｗｍ Ｇ？（Ｓ）Ｘ Ｐｉｎ −Ｉ Ｘ Ｐ
ｉｎ ｍ Ｐｌｎであるので、機械位置は入力した指令
位置に一致し、輪郭誤差は発生しない。なお、本発明は
前記・＊施例に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論で
ある。
本発明によれば、数値制御装置による高速でかつ高精度
な輪郭切削加工を可能にする軌跡データ補正装置を提供
できる。
な輪郭切削加工を可能にする軌跡データ補正装置を提供
できる。
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は軌跡データ補正装置の構成會示すプロッ、り図、第２
図は円弧切削時の補正例金示す図、第３図は逆伝達関数
補正器の伝達関数のブロック図、第４図は軌跡データ補
正装置と数値制御装置全体の伝達関数ブロック図、第５
図は第４図を１ブロツク化して表現しｔブロック図であ
る。第６図〜第９図は従来技術を示す図で、第６図は数
値制御装置の構成を示す図、第７図は円弧指令の半径誤
差を示す図、第８図は送り軸サーボのラゾラス変換表現
によるブロック図、第９図は第８図を１ブロツク化して
表現し１ｔ−ｆロタ２図である。 １・・・数値制御装置、１２・・・ＮＣデータ、１８・
・・軌跡データ補正装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第７図 第８図 第９図 手続補正層 昭和６÷４・ｄｏｓ 特許庁長官 黒 １）明 １１ｎ 殿１、事件の表示 特願昭６２−６７２４６号 ２、発明の名称 軌 事件との関係 特許出願人 （６２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号ＵＳＥビル〒１０
＜） 電話０３（５０２＞ ３１８１ （大代表）願
書に最初に添附した明ｍ書の浄書・ 別紙のとおり（内容に変更なし） 手続補正層 昭和６３年６月２０日 １、事件の表示 特願昭６２−０６７２４６号 ２、発明の名称 軌跡データ補正装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル〒１
００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）
７、補正の内容 （１）図面第６図を別紙のとおり補正する。 （２）明細書第１２ページ第１行の「各伝達関数補正器
」を「伝達関数補正器」と訂正する。 （３）明細書第５ページ全行〜第７ページ全行を別紙の
とおり訂正する。 ここで、（２）式が成立する理由について説明する。 系の伝達関数は、 ・・・（３） で与えられるから、周波数応答は ■ Ｇ（ｊω）−□ （１＋Ｔ１ ｊω）（１”Ｔ ２ｊω）・・・（４） となる。 従って、振幅は（５）式で与えられる。 ＩＧ（ｊω）１−４□オ鰯。７つ。 （５）式において、分母のＴ１２・Ｔ２２・ω２を無視
すると が成立する。 いま、設定値として、 は、移相遅れをαとすると、 となり となる。 よって、指令軌跡半径ｒは、 よって、半径誤差ΔＥは となる。
は軌跡データ補正装置の構成會示すプロッ、り図、第２
図は円弧切削時の補正例金示す図、第３図は逆伝達関数
補正器の伝達関数のブロック図、第４図は軌跡データ補
正装置と数値制御装置全体の伝達関数ブロック図、第５
図は第４図を１ブロツク化して表現しｔブロック図であ
る。第６図〜第９図は従来技術を示す図で、第６図は数
値制御装置の構成を示す図、第７図は円弧指令の半径誤
差を示す図、第８図は送り軸サーボのラゾラス変換表現
によるブロック図、第９図は第８図を１ブロツク化して
表現し１ｔ−ｆロタ２図である。 １・・・数値制御装置、１２・・・ＮＣデータ、１８・
・・軌跡データ補正装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第７図 第８図 第９図 手続補正層 昭和６÷４・ｄｏｓ 特許庁長官 黒 １）明 １１ｎ 殿１、事件の表示 特願昭６２−６７２４６号 ２、発明の名称 軌 事件との関係 特許出願人 （６２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号ＵＳＥビル〒１０
＜） 電話０３（５０２＞ ３１８１ （大代表）願
書に最初に添附した明ｍ書の浄書・ 別紙のとおり（内容に変更なし） 手続補正層 昭和６３年６月２０日 １、事件の表示 特願昭６２−０６７２４６号 ２、発明の名称 軌跡データ補正装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル〒１
００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）
７、補正の内容 （１）図面第６図を別紙のとおり補正する。 （２）明細書第１２ページ第１行の「各伝達関数補正器
」を「伝達関数補正器」と訂正する。 （３）明細書第５ページ全行〜第７ページ全行を別紙の
とおり訂正する。 ここで、（２）式が成立する理由について説明する。 系の伝達関数は、 ・・・（３） で与えられるから、周波数応答は ■ Ｇ（ｊω）−□ （１＋Ｔ１ ｊω）（１”Ｔ ２ｊω）・・・（４） となる。 従って、振幅は（５）式で与えられる。 ＩＧ（ｊω）１−４□オ鰯。７つ。 （５）式において、分母のＴ１２・Ｔ２２・ω２を無視
すると が成立する。 いま、設定値として、 は、移相遅れをαとすると、 となり となる。 よって、指令軌跡半径ｒは、 よって、半径誤差ΔＥは となる。
Claims (1)
- 二軸以上の送り軸により輪郭切削を行なう数値制御装置
における送り軸サーボ特性を伝達関数で表わし、数値制
御装置に指令する数値制御データを逆の伝達関数を発生
する逆伝達関数補正器により、あらかじめ誤差を補正し
た数値制御データを作成し、これを数値制御装置に指令
することにより、数値制御装置のサーボ特性に起因する
輪郭誤差を排除する様にした事を特徴とする数値制御装
置用の軌跡データ補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6724687A JPS63233402A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 軌跡デ−タ補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6724687A JPS63233402A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 軌跡デ−タ補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233402A true JPS63233402A (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=13339372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6724687A Pending JPS63233402A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 軌跡デ−タ補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63233402A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02181203A (ja) * | 1988-12-31 | 1990-07-16 | Citizen Watch Co Ltd | 数値制御工作機械の制御方法及びそのための制御装置 |
| JPH0784619A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Mitsutoyo Corp | 三次元位置制御システム |
| WO2015104736A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 軌跡制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194207A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-05 | Fanuc Ltd | 数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式 |
| JPS61169905A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Hitachi Ltd | ロボツトの軌道制御装置 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP6724687A patent/JPS63233402A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| CN105900027B (zh) * | 2014-01-07 | 2018-09-21 | 三菱电机株式会社 | 轨迹控制装置 |
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