JP3030046B2 - 非真円創成装置 - Google Patents
非真円創成装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、工作物を非真円形状に切削加工する非真円
創成装置に関するものである。
創成装置に関するものである。
「従来の技術」 従来、工作物を非真円形状に切削加工するための切削
工具の送り制御は、圧電アクチュエータとリニアモータ
とを直列状に配置してその複合動作により行っている。
そして工作物の非真円形状を決定する目標値の周波数成
分を帯域分離し、その高周波成分を圧電アクチュエータ
を駆動するための指令値とし、低周波成分をリニアモー
タを駆動するための指令値としていた。
工具の送り制御は、圧電アクチュエータとリニアモータ
とを直列状に配置してその複合動作により行っている。
そして工作物の非真円形状を決定する目標値の周波数成
分を帯域分離し、その高周波成分を圧電アクチュエータ
を駆動するための指令値とし、低周波成分をリニアモー
タを駆動するための指令値としていた。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記従来の非真円創成装置において
は、圧電アクチュエータの負荷は軽量化されているにも
かかわらず、高い周波数で作動するため、その反力が直
列状に配置されたリニアモータ側に伝わる。そして、そ
の反力がリニアモータの作動に対する外乱となって、所
定の非真円形状を切削加工することができないという問
題点があった。
は、圧電アクチュエータの負荷は軽量化されているにも
かかわらず、高い周波数で作動するため、その反力が直
列状に配置されたリニアモータ側に伝わる。そして、そ
の反力がリニアモータの作動に対する外乱となって、所
定の非真円形状を切削加工することができないという問
題点があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、上記外乱によるリニアモータの応答値と指令値
との偏差に基づいて、圧電アクチュエータを駆動する指
令値を補正することにより所定の非真円形状を切削加工
できる非真円創成装置を提供することを目的とするもの
である。
であり、上記外乱によるリニアモータの応答値と指令値
との偏差に基づいて、圧電アクチュエータを駆動する指
令値を補正することにより所定の非真円形状を切削加工
できる非真円創成装置を提供することを目的とするもの
である。
「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するための具体的手段として、第１図
に示すように、工作物の非真円形状を決定する目標値の
周波数成分を帯域分離し、その高周波成分を第１の指令
値、低周波成分を第２の指令値とし、前記第１の指令値
により駆動される圧電アクチュエータ15と、前記第２の
指令値により駆動されるリニアモータ31との複合動作に
より、工作物Ｗの回転に同期して切削工具20を進退駆動
させ該工作物Ｗを非真円形状に切削加工する非真円創成
装置において、前記第２の指令値に基づいてリニアモー
タ31を単独で駆動し、その応答値を単独動作時応答値と
して記憶する応答値記憶手段１と、前記各指令値に基づ
き圧電アクチュエータ15とリニアモータ31とを工作物Ｗ
の回転に同期して同時に駆動し、その時のリニアモータ
31の応答値を複合動作時応答値としてこの複合動作時応
答値と前記応答値記憶手段１に記憶した前記単独動作時
応答値との偏差を求め、該偏差に基づいて前記第１の指
令値を補正する指令値補正手段２を設けたことを特徴と
する非真円創成装置が提供される。
に示すように、工作物の非真円形状を決定する目標値の
周波数成分を帯域分離し、その高周波成分を第１の指令
値、低周波成分を第２の指令値とし、前記第１の指令値
により駆動される圧電アクチュエータ15と、前記第２の
指令値により駆動されるリニアモータ31との複合動作に
より、工作物Ｗの回転に同期して切削工具20を進退駆動
させ該工作物Ｗを非真円形状に切削加工する非真円創成
装置において、前記第２の指令値に基づいてリニアモー
タ31を単独で駆動し、その応答値を単独動作時応答値と
して記憶する応答値記憶手段１と、前記各指令値に基づ
き圧電アクチュエータ15とリニアモータ31とを工作物Ｗ
の回転に同期して同時に駆動し、その時のリニアモータ
31の応答値を複合動作時応答値としてこの複合動作時応
答値と前記応答値記憶手段１に記憶した前記単独動作時
応答値との偏差を求め、該偏差に基づいて前記第１の指
令値を補正する指令値補正手段２を設けたことを特徴と
する非真円創成装置が提供される。
「作用」 上記非真円創成装置の作用は以下の通りである。
目標値の周波数成分を帯域分離して求めた低周波成分
を第１の指令値としてこの第１の指令値によりリニアモ
ータ31を単独で駆動させ、その時の応答値を単独動作時
応答値として応答値記憶手段１により記憶する。そし
て、前記各指令値に基づいて圧電アクチュエータ15とリ
ニアモータ31とを工作物Ｗの回転に同期して同時に駆動
させ、その時のリニアモータ31の応答値を複合動作時応
答値としてこの複合動作時応答値と前記応答値記憶手段
１に記憶した単独作動応答値との偏差に基づき指令値補
正手段２が、圧電アクチュエータ15の指令値である第１
の指令値を補正する。圧電アクチュエータ15はその補正
された指令値により、またリニアモータ31は前記第２の
指令値によりそれぞれ駆動してその複合動作により切削
工具を作動させ工作物Ｗに対して非真円切削加工を行
う。
を第１の指令値としてこの第１の指令値によりリニアモ
ータ31を単独で駆動させ、その時の応答値を単独動作時
応答値として応答値記憶手段１により記憶する。そし
て、前記各指令値に基づいて圧電アクチュエータ15とリ
ニアモータ31とを工作物Ｗの回転に同期して同時に駆動
させ、その時のリニアモータ31の応答値を複合動作時応
答値としてこの複合動作時応答値と前記応答値記憶手段
１に記憶した単独作動応答値との偏差に基づき指令値補
正手段２が、圧電アクチュエータ15の指令値である第１
の指令値を補正する。圧電アクチュエータ15はその補正
された指令値により、またリニアモータ31は前記第２の
指令値によりそれぞれ駆動してその複合動作により切削
工具を作動させ工作物Ｗに対して非真円切削加工を行
う。
「実施例」 本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
第２図（ａ）は本発明に係わる非真円創成装置におけ
る切削工具の駆動部を示した縦断正面図である。また第
２図（ｂ）は第２図（ａ）II−II線断面図である。
る切削工具の駆動部を示した縦断正面図である。また第
２図（ｂ）は第２図（ａ）II−II線断面図である。
ベース10上には、油圧静圧軸受11を載置固定した固定
基台12と、リニアモータであるボイスコイルモータ31
（以下VCMと略称する）を載置固定した固定基台32とを
設ける。油圧静圧軸受11により断面矩形のラム13を進退
自在に支持する。ラム13の先端部には、嵌挿孔14を形成
し圧電アクチュエータ15を嵌挿するとともに、スペーサ
17を介して２枚のダイヤフラム18,18を固定し、該ダイ
ヤフラム18,18により工具嵌着部19を支持する。工具嵌
着部には切削工具20を嵌着する。そして、前記圧電アク
チュエータ15には押圧駆動部材21を当接させるととも
に、そのフランジ22を前記ダイヤフラム18に連結し、圧
電アクチュエータ15に入力される駆動指令信号に応じて
切削工具20を進出駆動する。前記２枚のダイヤフラム1
8,18は圧電アクチュエータ15の作動により進出した切削
工具20を後退させる。23は変位センサであって、圧電ア
クチュエータ15の作動による切削工具20の変位を検出す
る。ラム13にはリニアスケール24を固定し、油圧静圧軸
受11に固設した読取ヘッド25を跨装し、ラム13の変位を
検出する。
基台12と、リニアモータであるボイスコイルモータ31
（以下VCMと略称する）を載置固定した固定基台32とを
設ける。油圧静圧軸受11により断面矩形のラム13を進退
自在に支持する。ラム13の先端部には、嵌挿孔14を形成
し圧電アクチュエータ15を嵌挿するとともに、スペーサ
17を介して２枚のダイヤフラム18,18を固定し、該ダイ
ヤフラム18,18により工具嵌着部19を支持する。工具嵌
着部には切削工具20を嵌着する。そして、前記圧電アク
チュエータ15には押圧駆動部材21を当接させるととも
に、そのフランジ22を前記ダイヤフラム18に連結し、圧
電アクチュエータ15に入力される駆動指令信号に応じて
切削工具20を進出駆動する。前記２枚のダイヤフラム1
8,18は圧電アクチュエータ15の作動により進出した切削
工具20を後退させる。23は変位センサであって、圧電ア
クチュエータ15の作動による切削工具20の変位を検出す
る。ラム13にはリニアスケール24を固定し、油圧静圧軸
受11に固設した読取ヘッド25を跨装し、ラム13の変位を
検出する。
前記固定基台32上に載置固定したVCM31は、固定マグ
ネット33,33と、ムービングコイル34,34を巻装した可動
子35とから構成され、可動子35の先端と前記ラム13の後
端とを直列状に連結する。工作物Ｗは主軸26に装架され
回転角度ωで回転する。
ネット33,33と、ムービングコイル34,34を巻装した可動
子35とから構成され、可動子35の先端と前記ラム13の後
端とを直列状に連結する。工作物Ｗは主軸26に装架され
回転角度ωで回転する。
尚、第２図（ａ），（ｂ）では油圧静圧軸受11に対す
る油圧配管及びVCM31駆動用の電源を供給するための電
気配線等は省略してある。
る油圧配管及びVCM31駆動用の電源を供給するための電
気配線等は省略してある。
第３図は、非真円創成装置の制御系を示す概略のブロ
ック図であって、制御装置40と前記圧電アクチュエータ
15の制御系41及びVCM31の制御系42とからなり、それぞ
れバスにより接続されている。
ック図であって、制御装置40と前記圧電アクチュエータ
15の制御系41及びVCM31の制御系42とからなり、それぞ
れバスにより接続されている。
制御装置40は、図示しないコンピュータにより制御さ
れるデータ処理部40aと繰り返し制御部40bとからなる。
れるデータ処理部40aと繰り返し制御部40bとからなる。
データ処理部40aでは、第４図に示すように、メモリ5
0に記憶される工作物の非真円形状を決定する目標値で
ある非真円プロフィルデータをフーリエ変換器51により
工作物の回転角速度ωの関数である周波数関数に変換す
るとともに、周波数分離器52により高周波でストローク
の小さなデータと、低周波でストロークの大きなデータ
に分離する。周波数分離器52からの高周波成分は、逆フ
ーリエ変換器53により高周波から成る非真円プロフィル
データに戻され、第１の指令値として圧電アクチュエー
タ15の制御系41の指令値用メモリ43に記憶される。ま
た、周波数分離器52からの低周波成分は、逆フーリエ変
換器54により低周波からなる非真円プロフィルデータに
戻され、第２の指令値としてVCM31の制御系42の指令値
用メモリ46に記憶される。前記指令値用メモリ43に記憶
した高周波成分からなる非真円プロフィルデータに基づ
いて、実際に圧電アクチュエータ15を作動させ、また指
令値用メモリ46に記憶した低周波成分からなる非真円プ
ロフィルデータに基づいて、実際にVCM31を作動させる
試し切削動作を行い、それぞれの応答値を単独動作時応
答値として応答値用メモリ44及び47に記憶する。
0に記憶される工作物の非真円形状を決定する目標値で
ある非真円プロフィルデータをフーリエ変換器51により
工作物の回転角速度ωの関数である周波数関数に変換す
るとともに、周波数分離器52により高周波でストローク
の小さなデータと、低周波でストロークの大きなデータ
に分離する。周波数分離器52からの高周波成分は、逆フ
ーリエ変換器53により高周波から成る非真円プロフィル
データに戻され、第１の指令値として圧電アクチュエー
タ15の制御系41の指令値用メモリ43に記憶される。ま
た、周波数分離器52からの低周波成分は、逆フーリエ変
換器54により低周波からなる非真円プロフィルデータに
戻され、第２の指令値としてVCM31の制御系42の指令値
用メモリ46に記憶される。前記指令値用メモリ43に記憶
した高周波成分からなる非真円プロフィルデータに基づ
いて、実際に圧電アクチュエータ15を作動させ、また指
令値用メモリ46に記憶した低周波成分からなる非真円プ
ロフィルデータに基づいて、実際にVCM31を作動させる
試し切削動作を行い、それぞれの応答値を単独動作時応
答値として応答値用メモリ44及び47に記憶する。
また、データ処理部40aには、加減算器55を設け、圧
電アクチュエータ15とVCM31とを同時に作動させた時のV
CM31の応答値である複合動作時応答値と、応答値用メモ
リ47に記憶されたVCM31を低周波成分からなる第１の指
令値により単独で駆動した時の単独動作時応答値を入力
して、その偏差を求め圧電アクチュエータ15の第１の指
令値を補正するとともに、指令値用メモリ43に補正した
指令値を第１の指令値として記憶する。
電アクチュエータ15とVCM31とを同時に作動させた時のV
CM31の応答値である複合動作時応答値と、応答値用メモ
リ47に記憶されたVCM31を低周波成分からなる第１の指
令値により単独で駆動した時の単独動作時応答値を入力
して、その偏差を求め圧電アクチュエータ15の第１の指
令値を補正するとともに、指令値用メモリ43に補正した
指令値を第１の指令値として記憶する。
繰り返し制御部40bでは、指令値用メモリ43及び46に
記憶した高周波成分と低周波成分の非真円プロフィルデ
ータである第１及び第２の指令値、及び応答値用メモリ
44及び47に記憶した高周波成分と低周波成分の単独動作
時応答値とを、前記データ処理部40aのフーリエ変換器5
1でそれぞれフーリエ変換して高周波成分と低周波成分
毎にゲインと位相との偏差を算出する。そして、算出し
た偏差に基づいて周波数関数データを補正した後、その
高周波成分と低周波成分とを逆フーリエ変換器53及び54
により逆変換して、非真円プロフィルデータの第１及び
第２の指令値として前記指令値用メモリ43及び46にそれ
ぞれ記憶して、補正前の各指令値を更新する繰り返し制
御を行う。この繰り返し制御により単独動作時応答値が
所望の値となるように各指令値が更新される。
記憶した高周波成分と低周波成分の非真円プロフィルデ
ータである第１及び第２の指令値、及び応答値用メモリ
44及び47に記憶した高周波成分と低周波成分の単独動作
時応答値とを、前記データ処理部40aのフーリエ変換器5
1でそれぞれフーリエ変換して高周波成分と低周波成分
毎にゲインと位相との偏差を算出する。そして、算出し
た偏差に基づいて周波数関数データを補正した後、その
高周波成分と低周波成分とを逆フーリエ変換器53及び54
により逆変換して、非真円プロフィルデータの第１及び
第２の指令値として前記指令値用メモリ43及び46にそれ
ぞれ記憶して、補正前の各指令値を更新する繰り返し制
御を行う。この繰り返し制御により単独動作時応答値が
所望の値となるように各指令値が更新される。
そして、この時指令値用メモリ43に記憶される圧電ア
クチュエータ15に対する第１の指令値は、前記したよう
にデータ処理部40aの加減算器55からの補正信号により
補正されて、指令値用メモリ43へ更新記憶される。
クチュエータ15に対する第１の指令値は、前記したよう
にデータ処理部40aの加減算器55からの補正信号により
補正されて、指令値用メモリ43へ更新記憶される。
また、圧電アクチュエータ15の制御系41は、指令値用
メモリ43と単独動作時応答値用メモリ44とを備え、主軸
26の回転に基づいて出力される同期信号により、指令値
用メモリ43に記憶される高周波でストロークの小さなデ
ータに基づく第１の指令値を出力し、圧電アクチュエー
タ15の変位センサ23からフィードバックされる位置信号
との偏差である位置偏差信号を、圧電素子駆動用の高圧
電源45へ出力し圧電アクチュエータ15を制御する。
メモリ43と単独動作時応答値用メモリ44とを備え、主軸
26の回転に基づいて出力される同期信号により、指令値
用メモリ43に記憶される高周波でストロークの小さなデ
ータに基づく第１の指令値を出力し、圧電アクチュエー
タ15の変位センサ23からフィードバックされる位置信号
との偏差である位置偏差信号を、圧電素子駆動用の高圧
電源45へ出力し圧電アクチュエータ15を制御する。
VCM31の制御系42は、前記と同様指令値用メモリ46と
単独動作時応答値用メモリ47とを備え、主軸26の回転に
基づく同期信号により、指令値用メモリ46に記憶される
低周波でストロークの大きいデータに基づく第２の指令
値を出力し、VCM31の変位を読取ヘッド25から検出して
フィードバックされる位置信号との偏差である位置偏差
信号を、サーボアンプ48へ出力してVCM31を制御する。
単独動作時応答値用メモリ47とを備え、主軸26の回転に
基づく同期信号により、指令値用メモリ46に記憶される
低周波でストロークの大きいデータに基づく第２の指令
値を出力し、VCM31の変位を読取ヘッド25から検出して
フィードバックされる位置信号との偏差である位置偏差
信号を、サーボアンプ48へ出力してVCM31を制御する。
以上のように、圧電アクチュエータ15及びVCM31が、
それぞれの指令値により制御されるとともに、両者の作
動が複合されて非真円プロフィルデータに即して、切削
工具20の半径方向の刃先位置を制御し非真円形状を切削
加工する。
それぞれの指令値により制御されるとともに、両者の作
動が複合されて非真円プロフィルデータに即して、切削
工具20の半径方向の刃先位置を制御し非真円形状を切削
加工する。
第５図は、前記制御部40における、圧電アクチュエー
タ15に対する第１の指令値の補正処理を示したフローチ
ャートである。
タ15に対する第１の指令値の補正処理を示したフローチ
ャートである。
まず、ステップ100でVCM31を単独で作動させ、繰り返
し制御により単独動作時応答値が所望の値となるような
指令値を求め、第２の指令値として指令値用メモリ46に
記憶し、その時の応答値を単独動作時応答値として応答
値用メモリ47に記憶する。ステップ101では、圧電アク
チュエータ15の第１の指令値を指令値用メモリ43に記憶
する。続くステップ102では指令値用メモリ46に記憶し
た第２の指令値によりVCM31を、指令値用メモリ43に記
憶した第１の指令値により圧電アクチュエータ15を、そ
れぞれ主軸26の回転に同期して同時に作動させる。ステ
ップ103でこの時のVCM31の応答値（複合動作時応答値）
と前記単独動作時応答値とを比較する。VCM31は、圧電
アクチュエータの高周波振動に基づく外乱により影響を
受けるので、その複合動作時応答値は前記単独動作時応
答値と異なり両者は偏差を生じる。従ってステップ104
でこの偏差分を前記圧電アクチュエータの第１の指令値
に加えて補正し、指令値用メモリ43に記憶する。そし
て、ステップ105で先程VCM31と圧電アクチュエータ15を
同時に作動させたときの圧電アクチュエータ15の複合動
作時応答値と指令値用メモリ43に記憶された第１の指令
値（補正された第１の指令値）とが一致しているかどう
かの判定を行い、一致していなければステップ106へ移
行し、繰り返し制御部40bで前記圧電アクチュエータ15
の複合動作時応答値、補正された第１の指令値をフーリ
エ変換し、周波数毎のゲインと位相を補正し、逆フーリ
エ変換して圧電アクチュエータ15の第１の指令値を更新
する。そしてステップ102へ移行する。ステップ105で補
正された第１の指令値と圧電アクチュエータ15の複合動
作時応答値が一致したと判定された場合は終了する。そ
して、工作物Ｗに対する非真円切削加工はその時に指令
値用メモリ43に記憶される第１の指令値により圧電アク
チュエータ15を、また指令値用メモリ46に記憶される第
２の指令値によりVCM41をそれぞれ主軸26の回転と同期
して同時に駆動して行う。
し制御により単独動作時応答値が所望の値となるような
指令値を求め、第２の指令値として指令値用メモリ46に
記憶し、その時の応答値を単独動作時応答値として応答
値用メモリ47に記憶する。ステップ101では、圧電アク
チュエータ15の第１の指令値を指令値用メモリ43に記憶
する。続くステップ102では指令値用メモリ46に記憶し
た第２の指令値によりVCM31を、指令値用メモリ43に記
憶した第１の指令値により圧電アクチュエータ15を、そ
れぞれ主軸26の回転に同期して同時に作動させる。ステ
ップ103でこの時のVCM31の応答値（複合動作時応答値）
と前記単独動作時応答値とを比較する。VCM31は、圧電
アクチュエータの高周波振動に基づく外乱により影響を
受けるので、その複合動作時応答値は前記単独動作時応
答値と異なり両者は偏差を生じる。従ってステップ104
でこの偏差分を前記圧電アクチュエータの第１の指令値
に加えて補正し、指令値用メモリ43に記憶する。そし
て、ステップ105で先程VCM31と圧電アクチュエータ15を
同時に作動させたときの圧電アクチュエータ15の複合動
作時応答値と指令値用メモリ43に記憶された第１の指令
値（補正された第１の指令値）とが一致しているかどう
かの判定を行い、一致していなければステップ106へ移
行し、繰り返し制御部40bで前記圧電アクチュエータ15
の複合動作時応答値、補正された第１の指令値をフーリ
エ変換し、周波数毎のゲインと位相を補正し、逆フーリ
エ変換して圧電アクチュエータ15の第１の指令値を更新
する。そしてステップ102へ移行する。ステップ105で補
正された第１の指令値と圧電アクチュエータ15の複合動
作時応答値が一致したと判定された場合は終了する。そ
して、工作物Ｗに対する非真円切削加工はその時に指令
値用メモリ43に記憶される第１の指令値により圧電アク
チュエータ15を、また指令値用メモリ46に記憶される第
２の指令値によりVCM41をそれぞれ主軸26の回転と同期
して同時に駆動して行う。
本実施例の非真円創成装置は、上記したように工作物
の非真円形状のプロフィルデータの周波数帯域における
高周波帯域と低周波帯域とに分離し、第１の指令値とし
て指令値用メモリ43に記憶される高周波成分からなる非
真円プロフィルデータにより、圧電アクチュエータ15を
駆動し、第２の指令値として指令値用メモリ46に記憶さ
れる低周波成分からなる非真円プロフィルデータにより
VCM31を駆動する。そして、両者の作動を主軸26の回転
に同期する同期信号により複合させて、切削工具20の進
退駆動を制御する。さらに、圧電アクチュエータ15に対
する第１の指令値は、前記複合動作における圧電アクチ
ュエータ15の高周波振動に基づくVCM31への影響誤差を
解消すべく補正されたものであるので、非真円形創成時
の誤差を極力少なくすることができる。
の非真円形状のプロフィルデータの周波数帯域における
高周波帯域と低周波帯域とに分離し、第１の指令値とし
て指令値用メモリ43に記憶される高周波成分からなる非
真円プロフィルデータにより、圧電アクチュエータ15を
駆動し、第２の指令値として指令値用メモリ46に記憶さ
れる低周波成分からなる非真円プロフィルデータにより
VCM31を駆動する。そして、両者の作動を主軸26の回転
に同期する同期信号により複合させて、切削工具20の進
退駆動を制御する。さらに、圧電アクチュエータ15に対
する第１の指令値は、前記複合動作における圧電アクチ
ュエータ15の高周波振動に基づくVCM31への影響誤差を
解消すべく補正されたものであるので、非真円形創成時
の誤差を極力少なくすることができる。
「発明の効果」 本発明は上記構成を有し、非真円形状のプロフィルデ
ータの目標値を高周波成分と低周波成分とに分離し、そ
の低周波成分からなる第２の指令値によりリニアモータ
を単独で作動させ、その単独動作時応答値を応答値記憶
手段に記憶する。そして、第１及び第２の指令値により
圧電アクチュエータ及びリニアモータを同時に作動さ
せ、その複合動作時のリニアモータの応答値と応答値記
憶手段に記憶される単独作動時の応答値との偏差に基づ
いて、圧電アクチュエータの第１の指令値を補正するよ
うにしたから、高周波で振動する圧電アクチュエータの
リニアモータへの干渉を解消することが可能となり、そ
の分累積して生じる誤差を減らして高精度の非真円切削
加工を行うことができる。また、リニアモータによる誤
差が補正され、圧電アクチュエータとリニアモータとの
複合動作時に生じる誤差は圧電アクチュエータによる誤
差のみとなるので、誤差管理や誤差対策を適確に行うこ
とができる等の優れた効果がある。
ータの目標値を高周波成分と低周波成分とに分離し、そ
の低周波成分からなる第２の指令値によりリニアモータ
を単独で作動させ、その単独動作時応答値を応答値記憶
手段に記憶する。そして、第１及び第２の指令値により
圧電アクチュエータ及びリニアモータを同時に作動さ
せ、その複合動作時のリニアモータの応答値と応答値記
憶手段に記憶される単独作動時の応答値との偏差に基づ
いて、圧電アクチュエータの第１の指令値を補正するよ
うにしたから、高周波で振動する圧電アクチュエータの
リニアモータへの干渉を解消することが可能となり、そ
の分累積して生じる誤差を減らして高精度の非真円切削
加工を行うことができる。また、リニアモータによる誤
差が補正され、圧電アクチュエータとリニアモータとの
複合動作時に生じる誤差は圧電アクチュエータによる誤
差のみとなるので、誤差管理や誤差対策を適確に行うこ
とができる等の優れた効果がある。
添付図面第１図はクレーム対応図、第２図（ａ）は切削
工具の駆動部を示した縦断正面図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）のII−II線切断側面図、第３図は非真円創成装
置の制御系の概略を示すブロック図、第４図はデータ処
理部の概略を示したブロック図、第５図は圧電アクチュ
エータに対する指令値の補正処理を示したフローチャー
トである。 １……応答値記憶手段、２……指令値補正手段、15……
圧電アクチュエータ、20……切削工具、23……変位セン
サ、24……リニアスケール、25……読取りヘッド、31…
…VCM（リニアモータ）、26……主軸、40……制御装
置、41,42……制御系、43,46……指令値用メモリ、47…
…応答値用メモリ、55……加減算器、Ｗ……工作物。
工具の駆動部を示した縦断正面図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）のII−II線切断側面図、第３図は非真円創成装
置の制御系の概略を示すブロック図、第４図はデータ処
理部の概略を示したブロック図、第５図は圧電アクチュ
エータに対する指令値の補正処理を示したフローチャー
トである。 １……応答値記憶手段、２……指令値補正手段、15……
圧電アクチュエータ、20……切削工具、23……変位セン
サ、24……リニアスケール、25……読取りヘッド、31…
…VCM（リニアモータ）、26……主軸、40……制御装
置、41,42……制御系、43,46……指令値用メモリ、47…
…応答値用メモリ、55……加減算器、Ｗ……工作物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 陽一 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 審査官 筑波 茂樹 (56)参考文献 特開 平１−271102（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−205439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−19605（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 5/28 B23Q 15/013
Claims (1)
- 【請求項１】工作物の非真円形状を決定する目標値の周
波数成分を帯域分離し、その高周波成分を第１の指令
値、低周波成分を第２の指令値とし、前記第１の指令値
により駆動される圧電アクチュエータと、前記第２の指
令値により駆動されるリニアモータとの複合動作によ
り、工作物の回転に同期して切削工具を進退動させ該工
作物を非真円形状に切削加工する非真円創成装置におい
て、 前記第２の指令値に基づいてリニアモータを単独で駆動
し、その応答値を単独動作時応答値として記憶する応答
値記憶手段と、前記各指令値に基づき圧電アクチュエー
タとリニアモータとを工作物の回転に同期して同時に駆
動し、その時のリニアモータの応答値を複合動作時応答
値としてこの複合動作時応答値と前記応答値記憶手段に
記憶した前記単独動作時応答値との偏差を求め、該偏差
に基づいて前記第１の指令値を補正する指令値補正手段
を設けたことを特徴とする非真円創成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072493A JP3030046B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 非真円創成装置 |
| US07/667,577 US5212648A (en) | 1990-03-22 | 1991-03-11 | Method and apparatus for machining a non-circular workpiece |
| KR1019910004022A KR910016418A (ko) | 1990-03-22 | 1991-03-14 | 비진원(菲眞圓)공작물을 가공하기 위한 방법 및 장치 |
| EP91104464A EP0448107A1 (en) | 1990-03-22 | 1991-03-21 | Method and apparatus for machining a non-circular workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072493A JP3030046B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 非真円創成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270843A JPH03270843A (ja) | 1991-12-03 |
| JP3030046B2 true JP3030046B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=13490908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072493A Expired - Fee Related JP3030046B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 非真円創成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5212648A (ja) |
| EP (1) | EP0448107A1 (ja) |
| JP (1) | JP3030046B2 (ja) |
| KR (1) | KR910016418A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5486745A (en) * | 1993-10-05 | 1996-01-23 | Miles Inc. | Method and apparatus for synchronizing system operations using a programmable element |
| US5730037A (en) * | 1995-04-17 | 1998-03-24 | Logan Clutch Corporation | Multi-spindle machine control systems |
| US5925969A (en) * | 1995-10-17 | 1999-07-20 | O'neill; Cormac G. | Ferroelectric transducers |
| GB9608351D0 (en) * | 1996-04-23 | 1996-06-26 | Western Atlas Uk Ltd | Composite component grinding method and apparatus |
| GB2314452A (en) * | 1996-06-17 | 1997-12-24 | Rank Taylor Hobson Ltd | Electromechanical actuator |
| DE19883028T1 (de) * | 1998-12-24 | 2002-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | Numerisches Steuergerät |
| IT1320478B1 (it) * | 2000-06-30 | 2003-11-26 | Franco Sartorio | Macchina operatrice e dispositivo manipolatore installabile su talemacchina. |
| DE10041654A1 (de) * | 2000-08-24 | 2002-03-14 | Gildemeister Drehmaschinen Gmb | Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken |
| JP4070744B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2008-04-02 | ファナック株式会社 | 同期制御装置 |
| US7350441B2 (en) * | 2005-11-15 | 2008-04-01 | 3M Innovative Properties Company | Cutting tool having variable movement at two simultaneously independent speeds in an x-direction into a work piece for making microstructures |
| DK2399894T3 (da) * | 2006-05-30 | 2014-05-05 | Starchem Technologies Inc | System og fremgangsmåde til fremstilling af methanol |
| CN102091962B (zh) * | 2011-02-16 | 2012-07-25 | 厦门大学 | 一种用于变椭圆活塞加工的微进给机构 |
| CN102189272B (zh) * | 2011-04-21 | 2012-10-24 | 宁波大学 | 高频响非圆切削装置及其控制方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE190544C (ja) * | ||||
| FR2267584B1 (ja) * | 1974-04-11 | 1978-01-13 | Renault | |
| DE2724808C3 (de) * | 1977-06-02 | 1980-01-17 | Purolator Filter Gmbh, 7110 Oehringen | Antriebsvorrichtung für die Quervorschubbewegung des Werkzeugs an Einrichtungen zum Materia] abtragenden Bearbeiten von Drehteilen |
| DE2918249A1 (de) * | 1979-05-05 | 1980-11-06 | Goetze Ag | Maschine zum vorzugsweise spanenden umfangsbearbeiten von unrunden werkstuecken, insbesondere kolbenringen |
| JPS59169753A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-25 | Toshiba Corp | ナライ加工装置 |
| GB8316428D0 (en) * | 1983-06-16 | 1983-07-20 | Ae Plc | Machine tools |
| JPS601956A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-08 | Sony Corp | デイジタルデ−タの変調方法 |
| US4646592A (en) * | 1986-05-12 | 1987-03-03 | Jones Massena F | Power wrench |
| JPS6327904A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-05 | Hitachi Ltd | サ−ボ機構装置の位置修正制御方式 |
| US4791575A (en) * | 1986-10-31 | 1988-12-13 | The Pratt & Whitney Company, Inc. | Method for generating axis control data for use in controlling a grinding machine and the like and system therefor |
| US4745832A (en) * | 1986-11-28 | 1988-05-24 | Kubik Philip A | Hydraulic speed control system |
| JPS63273115A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御回路 |
| JPH06104293B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1994-12-21 | 豊田工機株式会社 | 非真円創成制御装置 |
| JPH02217904A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Toyoda Mach Works Ltd | 位置決め制御装置 |
| JPH03105510A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Seiko Instr Inc | サーボ制御装置 |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP2072493A patent/JP3030046B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-11 US US07/667,577 patent/US5212648A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-14 KR KR1019910004022A patent/KR910016418A/ko active IP Right Grant
- 1991-03-21 EP EP91104464A patent/EP0448107A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5212648A (en) | 1993-05-18 |
| JPH03270843A (ja) | 1991-12-03 |
| KR910016418A (ko) | 1991-11-05 |
| EP0448107A1 (en) | 1991-09-25 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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