JP3287146B2 - カム研削装置 - Google Patents
カム研削装置Info
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- JP3287146B2 JP3287146B2 JP28471094A JP28471094A JP3287146B2 JP 3287146 B2 JP3287146 B2 JP 3287146B2 JP 28471094 A JP28471094 A JP 28471094A JP 28471094 A JP28471094 A JP 28471094A JP 3287146 B2 JP3287146 B2 JP 3287146B2
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばカムシャフト
などが有するカム形状を研削加工により正確に形成する
ことができるカム研削装置の改良に関する。
などが有するカム形状を研削加工により正確に形成する
ことができるカム研削装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、カムシャフトなどのカムの研
削加工は、研削時に複雑な制御を行う必要があることか
ら、それ専用の加工装置(カム研削装置)によって行わ
れている。
削加工は、研削時に複雑な制御を行う必要があることか
ら、それ専用の加工装置(カム研削装置)によって行わ
れている。
【0003】このカム研削装置は、通常、たとえば図5
に示すように構成されている。主軸1に固定して取り付
けられた被研削物であるカム2はカム回転用モータ3
(以下、C軸モータという)によって回転し、このカム
2の回転方向と同一方向に砥石回転用モータ4によって
回転する砥石5が、スライダー移動用モータ6(以下、
X軸モータという)によってカム2の回転軸(C軸)に
対して直角方向(X軸方向)に進退移動するスライダー
7に取り付けられている。そして、C軸モータ3および
X軸モータ6をそれぞれ制御装置8によって制御するこ
とにより、カム2を砥石5で研削し、所望のカム形状を
形成している。なお、同図中、「9」はボールねじであ
る。
に示すように構成されている。主軸1に固定して取り付
けられた被研削物であるカム2はカム回転用モータ3
(以下、C軸モータという)によって回転し、このカム
2の回転方向と同一方向に砥石回転用モータ4によって
回転する砥石5が、スライダー移動用モータ6(以下、
X軸モータという)によってカム2の回転軸(C軸)に
対して直角方向(X軸方向)に進退移動するスライダー
7に取り付けられている。そして、C軸モータ3および
X軸モータ6をそれぞれ制御装置8によって制御するこ
とにより、カム2を砥石5で研削し、所望のカム形状を
形成している。なお、同図中、「9」はボールねじであ
る。
【0004】従来のカム研削装置においては、カム(C
軸)の回転角度を基準として砥石の送り量(X軸)を学
習により補正するようにしたものがある(たとえば、特
開平3−65706号公報参照)。
軸)の回転角度を基準として砥石の送り量(X軸)を学
習により補正するようにしたものがある(たとえば、特
開平3−65706号公報参照)。
【0005】図6はそうした従来のカム研削装置の制御
系のブロック図である。制御装置8は、工程管理などを
行う外部制御装置10からの指令に基づいてカムの研削
加工を制御する制御部11を有している。この制御部1
1は、外部制御装置10から研削加工を開始、終了すべ
き等の指令信号を入力して、C軸モータ3およびX軸モ
ータ6を制御する。
系のブロック図である。制御装置8は、工程管理などを
行う外部制御装置10からの指令に基づいてカムの研削
加工を制御する制御部11を有している。この制御部1
1は、外部制御装置10から研削加工を開始、終了すべ
き等の指令信号を入力して、C軸モータ3およびX軸モ
ータ6を制御する。
【0006】すなわち、制御部11は、研削開始指令を
入力すると、C軸データメモリ12およびX軸データメ
モリ13にそれぞれあらかじめ設定されている時刻ごと
の目標位置データを時刻カウンタ14が出力する時刻に
応じて入力し、入力したそれぞれの目標位置データに基
づいてC軸モータ3およびX軸モータ6の回転量を算出
し、求めた回転量をC軸サーボアンプ15およびX軸サ
ーボアンプ16にそれぞれ出力する。これらサーボアン
プ15、16は、入力した回転量に応じた電力をC軸モ
ータ3およびX軸モータ6にそれぞれ供給し、それらを
駆動する。これにより、カム2とスライダー7は、それ
ぞれ、時刻に応じて目標位置データに相当する目標位置
に移動する。
入力すると、C軸データメモリ12およびX軸データメ
モリ13にそれぞれあらかじめ設定されている時刻ごと
の目標位置データを時刻カウンタ14が出力する時刻に
応じて入力し、入力したそれぞれの目標位置データに基
づいてC軸モータ3およびX軸モータ6の回転量を算出
し、求めた回転量をC軸サーボアンプ15およびX軸サ
ーボアンプ16にそれぞれ出力する。これらサーボアン
プ15、16は、入力した回転量に応じた電力をC軸モ
ータ3およびX軸モータ6にそれぞれ供給し、それらを
駆動する。これにより、カム2とスライダー7は、それ
ぞれ、時刻に応じて目標位置データに相当する目標位置
に移動する。
【0007】また同時に、C軸パルス発生器17および
X軸パルス発生器18は、C軸モータ3およびX軸モー
タ6の回転量をそれぞれ検出し、検出した回転量をC軸
位置カウンタ19およびX軸位置カウンタ20にそれぞ
れ出力する。これらカウンタ19、20は、入力した回
転量を時刻に応じた各目標位置データに対応する現在の
位置データに変換し、制御部11に出力する。制御部1
1は、入力した現在の位置データを目標位置データと比
較し、それらを一致させるようにC軸モータ3およびX
軸モータ6をそれぞれ制御する。つまり、制御部11
は、C軸およびX軸用の各パルス発生器17、18およ
び各位置カウンタ19、20によってC軸モータ3およ
びX軸モータ6をそれぞれフィードバック制御するよう
になっている。
X軸パルス発生器18は、C軸モータ3およびX軸モー
タ6の回転量をそれぞれ検出し、検出した回転量をC軸
位置カウンタ19およびX軸位置カウンタ20にそれぞ
れ出力する。これらカウンタ19、20は、入力した回
転量を時刻に応じた各目標位置データに対応する現在の
位置データに変換し、制御部11に出力する。制御部1
1は、入力した現在の位置データを目標位置データと比
較し、それらを一致させるようにC軸モータ3およびX
軸モータ6をそれぞれ制御する。つまり、制御部11
は、C軸およびX軸用の各パルス発生器17、18およ
び各位置カウンタ19、20によってC軸モータ3およ
びX軸モータ6をそれぞれフィードバック制御するよう
になっている。
【0008】補正部21は、上記のフィードバック制御
を行うことによって生じるカム2の回転角度とスライダ
ー7の移動位置との相対的な位置関係を補正するための
補正値を算出する。
を行うことによって生じるカム2の回転角度とスライダ
ー7の移動位置との相対的な位置関係を補正するための
補正値を算出する。
【0009】すなわち、補正部21は、C軸位置カウン
タ19から出力されるカム2の回転角度の現在の位置デ
ータと、X軸位置カウンタ20から出力されるスライダ
ー7の現在の位置データとを入力し、C軸データメモリ
12に記憶されている時刻ごとの目標位置データの中か
ら、C軸位置カウンタ19から入力したカム2のその現
在の位置データに相当する目標位置データを検索し、検
索した目標位置データに対応する同一時刻のスライダー
7の目標位置データをX軸データメモリ13から入力し
た後、この入力した目標位置データをX軸位置カウンタ
20から入力したスライダー7の現在の位置データと比
較して偏差(誤差)を算出し、この算出した偏差(誤
差)から所定の補正関数によって補正値を求め、求めた
補正値を時刻カウンタ14から出力された上記時刻に対
応させてX軸補正データメモリ22に記憶させる。つま
り、補正部21は、カム2の現在の回転角度に相当する
カム2の目標位置データと同一時刻でX軸データメモリ
13に記憶されているスライダー7の目標位置データに
対して補正値を設定するようになっている。なお、この
補正値については、過去の偏差(誤差)を考慮した学習
が行われるようになっている。この学習については後述
する。
タ19から出力されるカム2の回転角度の現在の位置デ
ータと、X軸位置カウンタ20から出力されるスライダ
ー7の現在の位置データとを入力し、C軸データメモリ
12に記憶されている時刻ごとの目標位置データの中か
ら、C軸位置カウンタ19から入力したカム2のその現
在の位置データに相当する目標位置データを検索し、検
索した目標位置データに対応する同一時刻のスライダー
7の目標位置データをX軸データメモリ13から入力し
た後、この入力した目標位置データをX軸位置カウンタ
20から入力したスライダー7の現在の位置データと比
較して偏差(誤差)を算出し、この算出した偏差(誤
差)から所定の補正関数によって補正値を求め、求めた
補正値を時刻カウンタ14から出力された上記時刻に対
応させてX軸補正データメモリ22に記憶させる。つま
り、補正部21は、カム2の現在の回転角度に相当する
カム2の目標位置データと同一時刻でX軸データメモリ
13に記憶されているスライダー7の目標位置データに
対して補正値を設定するようになっている。なお、この
補正値については、過去の偏差(誤差)を考慮した学習
が行われるようになっている。この学習については後述
する。
【0010】制御部11は、上記のようにX軸モータ6
を作動させてスライダー7を移動させるが、その際、制
御部11は、時刻カウンタ14から出力される現在の時
刻に基づいて、この時刻に対応する補正値をX軸補正デ
ータメモリ22から読み取るとともに、同じくその時刻
に対応する目標位置データをX軸データメモリ13から
読み取り、読み取った目標位置データに上記読み取った
補正値を加算して目標位置データを補正し、この補正し
た目標位置データに基づいて、上記したようにX軸サー
ボアンプ16を介してX軸モータ6を駆動する。
を作動させてスライダー7を移動させるが、その際、制
御部11は、時刻カウンタ14から出力される現在の時
刻に基づいて、この時刻に対応する補正値をX軸補正デ
ータメモリ22から読み取るとともに、同じくその時刻
に対応する目標位置データをX軸データメモリ13から
読み取り、読み取った目標位置データに上記読み取った
補正値を加算して目標位置データを補正し、この補正し
た目標位置データに基づいて、上記したようにX軸サー
ボアンプ16を介してX軸モータ6を駆動する。
【0011】このように、時刻カウンタ14から出力さ
れる時刻に対してあらかじめ設定されているスライダー
7の目標位置データをカム2の動作(回転角度)を基準
として繰り返し補正(学習)し、補正した目標位置デー
タによりX軸モータ6を制御することによって、砥石5
の動作(送り量)がカム2の動作(回転角度)に合うよ
うに補正されるので、カム2と砥石5との位置関係が相
対的に補正され、正確にカム形状を形成することができ
るようになる。
れる時刻に対してあらかじめ設定されているスライダー
7の目標位置データをカム2の動作(回転角度)を基準
として繰り返し補正(学習)し、補正した目標位置デー
タによりX軸モータ6を制御することによって、砥石5
の動作(送り量)がカム2の動作(回転角度)に合うよ
うに補正されるので、カム2と砥石5との位置関係が相
対的に補正され、正確にカム形状を形成することができ
るようになる。
【0012】なお、補正部21において補正値を求める
補正関数部は、たとえば、図7に示すように、X軸デー
タメモリ13から入力したスライダー7の目標位置デー
タとX軸位置カウンタ20から入力したスライダー7の
現在の位置データとの偏差(誤差)にゲインを掛けるゲ
イン積算部23と、このゲイン積算部23の出力とその
時に補正に用いられている前回算出した補正値とから所
定の補正関数によって補正値を算出する繰返し補正関数
部24とからなっている。繰返し補正関数部24で算出
された補正値は、上記のように、X軸補正データメモリ
22に出力され、該当する時刻と対応させて格納され
る。つまり、カム2の回転角度ごとまたは制御周期ごと
に1回転分の誤差データ(補正値)をX軸補正データメ
モリ22に保存しておき、回転ごとに上記データを更新
して繰り返し補正を行う学習制御を行っている。
補正関数部は、たとえば、図7に示すように、X軸デー
タメモリ13から入力したスライダー7の目標位置デー
タとX軸位置カウンタ20から入力したスライダー7の
現在の位置データとの偏差(誤差)にゲインを掛けるゲ
イン積算部23と、このゲイン積算部23の出力とその
時に補正に用いられている前回算出した補正値とから所
定の補正関数によって補正値を算出する繰返し補正関数
部24とからなっている。繰返し補正関数部24で算出
された補正値は、上記のように、X軸補正データメモリ
22に出力され、該当する時刻と対応させて格納され
る。つまり、カム2の回転角度ごとまたは制御周期ごと
に1回転分の誤差データ(補正値)をX軸補正データメ
モリ22に保存しておき、回転ごとに上記データを更新
して繰り返し補正を行う学習制御を行っている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のカム研削装置にあっては、補正部21におい
て学習を行うようになっているが、その学習の効果は、
図8に示すように、ゲイン積算部23で用いるゲインの
値を大きくすると、少ない学習回数で誤差が小さくなる
ものの、学習回数を重ねると逆に誤差が大きくなってし
まう。他方、ゲインの値を小さくした場合には、誤差は
収束するものの、収束するのに時間がかかってしまう。
たとえば、切込みを行わない(切込量ゼロの状態)で研
削を行うスパークアウト時のようにそもそも研削回数が
少ない場合には、少ない学習回数(繰返し補正回数)で
早く誤差が小さくなることが要求されるので、ゲインの
値を大きくする必要があるが、ゲインの値を大きくした
場合には、上記したように、学習を重ねると誤差が増加
してしまうという問題点がある。
うな従来のカム研削装置にあっては、補正部21におい
て学習を行うようになっているが、その学習の効果は、
図8に示すように、ゲイン積算部23で用いるゲインの
値を大きくすると、少ない学習回数で誤差が小さくなる
ものの、学習回数を重ねると逆に誤差が大きくなってし
まう。他方、ゲインの値を小さくした場合には、誤差は
収束するものの、収束するのに時間がかかってしまう。
たとえば、切込みを行わない(切込量ゼロの状態)で研
削を行うスパークアウト時のようにそもそも研削回数が
少ない場合には、少ない学習回数(繰返し補正回数)で
早く誤差が小さくなることが要求されるので、ゲインの
値を大きくする必要があるが、ゲインの値を大きくした
場合には、上記したように、学習を重ねると誤差が増加
してしまうという問題点がある。
【0014】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、とくに少ない回数での研削
が要求されるような場合にゲインの値を大きくしたとき
にも誤差の増加を抑えることができる学習制御機能を備
えたカム研削装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、とくに少ない回数での研削
が要求されるような場合にゲインの値を大きくしたとき
にも誤差の増加を抑えることができる学習制御機能を備
えたカム研削装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項1記載のカム研削装置は、フィ
ードバック制御によりワークおよびこれを研削する砥石
を回転させ、前記砥石を前記ワークの回転軸に対して直
角方向に相対的に進退移動させ、前記ワークを所望のカ
ム形状に形成する際に、あらかじめ設定されたゲインに
より前記ワークの回転位置を基準とする前記ワークと前
記砥石との相対的な進退移動位置を前記ワークの回転ご
とに補正するカム研削装置において、前記ワークの回転
位置を検出するワーク位置検出手段と、前記ワークと前
記砥石との相対的な進退移動位置を検出する進退移動位
置検出手段と、前記ワークの目標位置をあらかじめ定め
られた時間の経過ごとに記憶するワーク目標位置記憶手
段と、前記ワークと前記砥石との相対的な目標進退移動
位置をあらかじめ定められた時間の経過ごとに記憶する
目標進退移動位置記憶手段と、前記ワーク位置検出手段
によって検出された現在の回転位置に相当する目標位置
を前記ワーク目標位置記憶手段に記憶されている目標位
置の中から検索し、検索した目標位置に対応する同一時
点の目標進退移動位置を前記目標進退移動位置記憶手段
から読み取り、読み取った目標進退移動位置を前記進退
移動位置検出手段によって検出された現在の進退移動位
置と比較して誤差を求め、求めた誤差から対応する時点
の目標進退移動位置に対する次回の補正値を算出する補
正値算出手段と、前記補正値算出手段で求められた誤差
に基づいて前記ワークの回転ごとの誤差最大値を求め、
前記ワークの回転ごとに求められる誤差最大値の増減を
判断するとともに、前記誤差最大値が減少から増加に転
じたときには、前記ワークの回転ごとに求められた誤差
最大値のうち最小のものがあらかじめ設定した目標精度
内であるか否かを判断する誤差増減判断手段と、前記誤
差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少している
と判断されているときには、前記補正値算出手段によっ
て算出された次回の補正値を学習回数とともに前記目標
値に対応する時点ごとに記憶する補正値記憶手段と、前
記補正値算出手段によって算出された次回の補正値を格
納させる補正値記憶手段を前記複数の補正値記憶手段の
中から選択する第1選択手段と、次回の補正値を読み取
る補正値記憶手段を前記複数の補正値記憶手段の中から
選択する第2選択手段 と、前記誤差増減判断手段によっ
て前記誤差最大値が減少から増加に転じ、かつ、前記ワ
ークの回転ごとに求められた誤差最大値のうち最小のも
のがあらかじめ設定した目標精度内であると判断された
ときには、前記第1選択手段に学習終了信号を出力し
て、算出された次回の補正値の格納を終了させ、さら
に、前回の補正値を選択すべき信号を前記第2選択手段
に出力して、前記目標進退移動位置記憶手段に記憶され
ている目標進退移動位置を前記前回の補正値に基づいて
補正し、補正した目標進退移動位置を目標値として前記
ワークと前記砥石との進退移動位置を制御する一方、前
記誤差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少から
増加に転じ、かつ、前記ワークの回転ごとに求められた
誤差最大値のうち最小のものがあらかじめ設定した目標
精度内ではないと判断されたときには、前記ワークの研
削を停止させる制御手段と、を有することを特徴とす
る。
に、本発明に係る請求項1記載のカム研削装置は、フィ
ードバック制御によりワークおよびこれを研削する砥石
を回転させ、前記砥石を前記ワークの回転軸に対して直
角方向に相対的に進退移動させ、前記ワークを所望のカ
ム形状に形成する際に、あらかじめ設定されたゲインに
より前記ワークの回転位置を基準とする前記ワークと前
記砥石との相対的な進退移動位置を前記ワークの回転ご
とに補正するカム研削装置において、前記ワークの回転
位置を検出するワーク位置検出手段と、前記ワークと前
記砥石との相対的な進退移動位置を検出する進退移動位
置検出手段と、前記ワークの目標位置をあらかじめ定め
られた時間の経過ごとに記憶するワーク目標位置記憶手
段と、前記ワークと前記砥石との相対的な目標進退移動
位置をあらかじめ定められた時間の経過ごとに記憶する
目標進退移動位置記憶手段と、前記ワーク位置検出手段
によって検出された現在の回転位置に相当する目標位置
を前記ワーク目標位置記憶手段に記憶されている目標位
置の中から検索し、検索した目標位置に対応する同一時
点の目標進退移動位置を前記目標進退移動位置記憶手段
から読み取り、読み取った目標進退移動位置を前記進退
移動位置検出手段によって検出された現在の進退移動位
置と比較して誤差を求め、求めた誤差から対応する時点
の目標進退移動位置に対する次回の補正値を算出する補
正値算出手段と、前記補正値算出手段で求められた誤差
に基づいて前記ワークの回転ごとの誤差最大値を求め、
前記ワークの回転ごとに求められる誤差最大値の増減を
判断するとともに、前記誤差最大値が減少から増加に転
じたときには、前記ワークの回転ごとに求められた誤差
最大値のうち最小のものがあらかじめ設定した目標精度
内であるか否かを判断する誤差増減判断手段と、前記誤
差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少している
と判断されているときには、前記補正値算出手段によっ
て算出された次回の補正値を学習回数とともに前記目標
値に対応する時点ごとに記憶する補正値記憶手段と、前
記補正値算出手段によって算出された次回の補正値を格
納させる補正値記憶手段を前記複数の補正値記憶手段の
中から選択する第1選択手段と、次回の補正値を読み取
る補正値記憶手段を前記複数の補正値記憶手段の中から
選択する第2選択手段 と、前記誤差増減判断手段によっ
て前記誤差最大値が減少から増加に転じ、かつ、前記ワ
ークの回転ごとに求められた誤差最大値のうち最小のも
のがあらかじめ設定した目標精度内であると判断された
ときには、前記第1選択手段に学習終了信号を出力し
て、算出された次回の補正値の格納を終了させ、さら
に、前回の補正値を選択すべき信号を前記第2選択手段
に出力して、前記目標進退移動位置記憶手段に記憶され
ている目標進退移動位置を前記前回の補正値に基づいて
補正し、補正した目標進退移動位置を目標値として前記
ワークと前記砥石との進退移動位置を制御する一方、前
記誤差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少から
増加に転じ、かつ、前記ワークの回転ごとに求められた
誤差最大値のうち最小のものがあらかじめ設定した目標
精度内ではないと判断されたときには、前記ワークの研
削を停止させる制御手段と、を有することを特徴とす
る。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明にかかるカム研削装置の制御系のブ
ロック図である。この制御系の基本構成は、C軸および
X軸をそれぞれフィードバック制御する点までは図6お
よび図7に示した従来のものと同一である。なお、図5
〜図7と共通する部分には同一の符号を付してある。
する。図1は本発明にかかるカム研削装置の制御系のブ
ロック図である。この制御系の基本構成は、C軸および
X軸をそれぞれフィードバック制御する点までは図6お
よび図7に示した従来のものと同一である。なお、図5
〜図7と共通する部分には同一の符号を付してある。
【0024】まず、この制御系が適用されるカム研削装
置の全体の概略構成は、図5に示したものと同様であ
る。すなわち、主軸1にはワークとしての被研削物であ
るカム2が固定して取り付けられ、カム回転用モータ
(C軸モータ)3によって回転駆動される。一方、カム
2を研削加工する加工工具としての砥石5は、砥石回転
用モータ4によって、たとえばカム2の回転方向と同一
方向に高速で回転駆動される。これら砥石5および砥石
回転用モータ4はスライダー7に取り付けられている。
このスライダー7はスライダー移動用モータ(X軸モー
タ)6によってカム2の回転軸に対して直角方向に進退
移動自在となっている。つまり、本実施例では、カム2
に対して砥石5をスライダー7により進退移動させるよ
うにしている。主軸1に取り付けられたカム2はその加
工に際して回転駆動されるが、カム2は主軸1に対して
偏心した回転となるので、砥石5がカム2のプロフィー
ルに倣って研削を行うには、主軸1(またはカム2)の
回転角度に対してスライダー7を進退移動させる必要が
ある。このカム2の回転角度とこのカム2の回転角度に
対するスライダー7の進退移動量はあらかじめ設定され
た位置関係となるように正確に制御する必要があるが、
この制御は制御装置8によってC軸モータ2およびX軸
モータ5を制御することによって行われる。もちろん砥
石回転用モータ4もまた制御装置8によって制御され
る。なお、本実施例では、上記のようにカム2と砥石5
を同一方向に回転させているが、両者の回転方向は必ず
しも同一方向である必要はない。
置の全体の概略構成は、図5に示したものと同様であ
る。すなわち、主軸1にはワークとしての被研削物であ
るカム2が固定して取り付けられ、カム回転用モータ
(C軸モータ)3によって回転駆動される。一方、カム
2を研削加工する加工工具としての砥石5は、砥石回転
用モータ4によって、たとえばカム2の回転方向と同一
方向に高速で回転駆動される。これら砥石5および砥石
回転用モータ4はスライダー7に取り付けられている。
このスライダー7はスライダー移動用モータ(X軸モー
タ)6によってカム2の回転軸に対して直角方向に進退
移動自在となっている。つまり、本実施例では、カム2
に対して砥石5をスライダー7により進退移動させるよ
うにしている。主軸1に取り付けられたカム2はその加
工に際して回転駆動されるが、カム2は主軸1に対して
偏心した回転となるので、砥石5がカム2のプロフィー
ルに倣って研削を行うには、主軸1(またはカム2)の
回転角度に対してスライダー7を進退移動させる必要が
ある。このカム2の回転角度とこのカム2の回転角度に
対するスライダー7の進退移動量はあらかじめ設定され
た位置関係となるように正確に制御する必要があるが、
この制御は制御装置8によってC軸モータ2およびX軸
モータ5を制御することによって行われる。もちろん砥
石回転用モータ4もまた制御装置8によって制御され
る。なお、本実施例では、上記のようにカム2と砥石5
を同一方向に回転させているが、両者の回転方向は必ず
しも同一方向である必要はない。
【0025】次に、図1を参照して制御装置8を中心と
した制御系の構成を説明する。なお、図6および図7に
示す従来のものと共通する部分については簡単に説明す
るにとどめる。
した制御系の構成を説明する。なお、図6および図7に
示す従来のものと共通する部分については簡単に説明す
るにとどめる。
【0026】主軸1に固定して取り付けられたカム2は
C軸モータ3によって回転する。このC軸モータ3の回
転角度はパルス発生器17から出力されたパルス数に基
づいて算出される。パルス発生器17からのパルスはC
軸位置カウンタ19によってカウントされる。したがっ
て、C軸位置カウンタ19でカウントされたパルス数を
参照すれば、主軸1(またはカム2)が原点位置(C軸
位置カウンタ19の値がゼロの時の位置)からどの程度
の角度回転したか、つまりカム2の現在の回転位置を検
知することができる。C軸位置カウンタ19で検知され
たカム2の現在の位置データは制御部11、補正部2
1、および後述するC軸1回転検出部に出力される。な
お、ワーク位置検出手段はパルス発生器17とC軸位置
カウンタ19によって構成されている。
C軸モータ3によって回転する。このC軸モータ3の回
転角度はパルス発生器17から出力されたパルス数に基
づいて算出される。パルス発生器17からのパルスはC
軸位置カウンタ19によってカウントされる。したがっ
て、C軸位置カウンタ19でカウントされたパルス数を
参照すれば、主軸1(またはカム2)が原点位置(C軸
位置カウンタ19の値がゼロの時の位置)からどの程度
の角度回転したか、つまりカム2の現在の回転位置を検
知することができる。C軸位置カウンタ19で検知され
たカム2の現在の位置データは制御部11、補正部2
1、および後述するC軸1回転検出部に出力される。な
お、ワーク位置検出手段はパルス発生器17とC軸位置
カウンタ19によって構成されている。
【0027】カム2は偏心しているので、これを研削加
工する場合には、カム2を研削する砥石5をカム形状に
倣って往復運動させる必要がある。この砥石5を載置し
たスライダー7をカム研削中に往復運動させるのがX軸
モータ6である。このX軸モータ6の回転角度はパルス
発生器18から出力されたパルス数に基づいて算出され
る。パルス発生器18からのパルスはX軸位置カウンタ
20によってカウントされる。したがって、X軸位置カ
ウンタ20でカウントされたパルス数を参照すれば、ス
ライダー7の現在の進退移動位置を検知することができ
る。X軸位置カウンタ20で検知されたスライダー7の
現在の位置データは制御部11、補正部21、および後
述する誤差最大値検出部に出力される。なお、進退移動
位置検出手段はパルス発生器18とX軸位置カウンタ2
0によって構成されている。
工する場合には、カム2を研削する砥石5をカム形状に
倣って往復運動させる必要がある。この砥石5を載置し
たスライダー7をカム研削中に往復運動させるのがX軸
モータ6である。このX軸モータ6の回転角度はパルス
発生器18から出力されたパルス数に基づいて算出され
る。パルス発生器18からのパルスはX軸位置カウンタ
20によってカウントされる。したがって、X軸位置カ
ウンタ20でカウントされたパルス数を参照すれば、ス
ライダー7の現在の進退移動位置を検知することができ
る。X軸位置カウンタ20で検知されたスライダー7の
現在の位置データは制御部11、補正部21、および後
述する誤差最大値検出部に出力される。なお、進退移動
位置検出手段はパルス発生器18とX軸位置カウンタ2
0によって構成されている。
【0028】C軸データメモリ12には、あらかじめ設
定された主軸1(またはカム2)の原点位置からの時刻
ごとの目標回転角度に関するデータが目標位置データと
して記憶されている。このC軸データメモリ12は制御
部11と補正部21にそれぞれ接続されている。また、
X軸データメモリ13には、あらかじめ設定されたスラ
イダー7の原点位置からの時刻ごとの目標進退移動位置
に関するデータが目標位置データとして記憶されてい
る。このX軸データメモリ13は制御部11、補正部2
1、および後述する誤差最大値検出部にそれぞれ接続さ
れている。時刻カウンタ14は時刻のカウントを行うも
のであって、このカウント値は制御部11に入力され、
カム2の原点位置からの回転角度とスライダー7の原点
位置からの送り位置との同期をとるために使用される。
なお、ワーク目標位置記憶手段はC軸データメモリ1
2、目標進退移動位置記憶手段はX軸データメモリ13
によってそれぞれ構成されている。
定された主軸1(またはカム2)の原点位置からの時刻
ごとの目標回転角度に関するデータが目標位置データと
して記憶されている。このC軸データメモリ12は制御
部11と補正部21にそれぞれ接続されている。また、
X軸データメモリ13には、あらかじめ設定されたスラ
イダー7の原点位置からの時刻ごとの目標進退移動位置
に関するデータが目標位置データとして記憶されてい
る。このX軸データメモリ13は制御部11、補正部2
1、および後述する誤差最大値検出部にそれぞれ接続さ
れている。時刻カウンタ14は時刻のカウントを行うも
のであって、このカウント値は制御部11に入力され、
カム2の原点位置からの回転角度とスライダー7の原点
位置からの送り位置との同期をとるために使用される。
なお、ワーク目標位置記憶手段はC軸データメモリ1
2、目標進退移動位置記憶手段はX軸データメモリ13
によってそれぞれ構成されている。
【0029】補正部21は、補正値算出手段として機能
するものであって、C軸位置カウンタ19からカム2の
現在の回転角度を入力し、この入力したカム2の現在の
回転角度に相当する目標回転角度をC軸データメモリ1
2に記憶されている時刻ごとの目標位置データの中から
検索し、この検索したカム2の目標位置に対応する同一
時刻のスライダー7の目標進退移動位置をX軸データメ
モリ13から読み取り、この読み取った目標進退移動位
置をX軸位置カウンタ20から出力されたスライダー7
の現在の進退移動位置と比較して誤差(偏差)を求め、
この求めた誤差から所定の補正関数によって補正値を算
出する。この補正部21において補正値を求める補正関
数部は、従来と同様、図7に示すように、X軸データメ
モリ13から入力したスライダー7の目標位置データと
X軸位置カウンタ20から入力したスライダー7の現在
の位置データとの誤差(偏差)にゲインを掛けるゲイン
積算部23と、このゲイン積算部23の出力とその時に
補正に用いられている前回算出した補正値とから所定の
補正関数によって補正値を算出する繰返し補正関数部2
4とからなっている。繰返し補正関数部24で補正値の
算出に使用される前回補正値は、後述するように、補正
用メモリ選択手段によって選択されているX軸補正デー
タメモリA〜Cのいずれか1つから入力される。また、
補正部21で新たに算出された補正値は、後述するよう
に、時刻カウンタ14から出力される時刻に対応させ
て、学習用メモリ選択手段によって選択されているX軸
補正データメモリA〜Cのいずれか1つに格納される。
するものであって、C軸位置カウンタ19からカム2の
現在の回転角度を入力し、この入力したカム2の現在の
回転角度に相当する目標回転角度をC軸データメモリ1
2に記憶されている時刻ごとの目標位置データの中から
検索し、この検索したカム2の目標位置に対応する同一
時刻のスライダー7の目標進退移動位置をX軸データメ
モリ13から読み取り、この読み取った目標進退移動位
置をX軸位置カウンタ20から出力されたスライダー7
の現在の進退移動位置と比較して誤差(偏差)を求め、
この求めた誤差から所定の補正関数によって補正値を算
出する。この補正部21において補正値を求める補正関
数部は、従来と同様、図7に示すように、X軸データメ
モリ13から入力したスライダー7の目標位置データと
X軸位置カウンタ20から入力したスライダー7の現在
の位置データとの誤差(偏差)にゲインを掛けるゲイン
積算部23と、このゲイン積算部23の出力とその時に
補正に用いられている前回算出した補正値とから所定の
補正関数によって補正値を算出する繰返し補正関数部2
4とからなっている。繰返し補正関数部24で補正値の
算出に使用される前回補正値は、後述するように、補正
用メモリ選択手段によって選択されているX軸補正デー
タメモリA〜Cのいずれか1つから入力される。また、
補正部21で新たに算出された補正値は、後述するよう
に、時刻カウンタ14から出力される時刻に対応させ
て、学習用メモリ選択手段によって選択されているX軸
補正データメモリA〜Cのいずれか1つに格納される。
【0030】また、制御部11は、制御手段として機能
するものであって、工程管理などを行う外部制御装置1
0から研削開始指令を入力すると、C軸データメモリ1
2およびX軸データメモリ13から時刻カウンタ14が
出力する時刻に対応する目標位置データをそれぞれ入力
し、入力したそれぞれの目標位置データに基づいてC軸
サーボアンプ15およびX軸サーボアンプ16を介して
C軸モータ3およびX軸モータ6をそれぞれフィードバ
ック制御する。すなわち、C軸位置カウンタ19からカ
ム2の現在の回転角度を入力するとともにX軸位置カウ
ンタ20からスライダー7の現在の進退移動位置を入力
し、これら入力した現在の位置データを対応する目標位
置データと比較し、これらを一致させるようにC軸モー
タ3およびX軸モータ6をそれぞれ制御する。このと
き、X軸モータ6を作動させてスライダー7を移動させ
る際には、時刻カウンタ14から出力される現在の時刻
に対応する目標位置データをX軸データメモリ13から
読み取り、この読み取った目標位置データに対応する時
刻の補正値を加算して目標位置データを補正し、この補
正した目標位置データに基づいて、上記したようにX軸
サーボアンプ16を介してX軸モータ6をフィードバッ
ク制御するようになっている。なお、ここで、目標位置
データの補正に使用される補正値は、後述するように、
補正用メモリ選択手段によって選択されているX軸補正
データメモリA〜Cのいずれか1つに記憶されている補
正値が用いられる。こうして、制御部11は、カム2の
回転角度およびスライダー7に取り付けられた砥石5の
送り量を、カム形状に倣いつつ所定の切込量で研削加工
できるように制御するのである。
するものであって、工程管理などを行う外部制御装置1
0から研削開始指令を入力すると、C軸データメモリ1
2およびX軸データメモリ13から時刻カウンタ14が
出力する時刻に対応する目標位置データをそれぞれ入力
し、入力したそれぞれの目標位置データに基づいてC軸
サーボアンプ15およびX軸サーボアンプ16を介して
C軸モータ3およびX軸モータ6をそれぞれフィードバ
ック制御する。すなわち、C軸位置カウンタ19からカ
ム2の現在の回転角度を入力するとともにX軸位置カウ
ンタ20からスライダー7の現在の進退移動位置を入力
し、これら入力した現在の位置データを対応する目標位
置データと比較し、これらを一致させるようにC軸モー
タ3およびX軸モータ6をそれぞれ制御する。このと
き、X軸モータ6を作動させてスライダー7を移動させ
る際には、時刻カウンタ14から出力される現在の時刻
に対応する目標位置データをX軸データメモリ13から
読み取り、この読み取った目標位置データに対応する時
刻の補正値を加算して目標位置データを補正し、この補
正した目標位置データに基づいて、上記したようにX軸
サーボアンプ16を介してX軸モータ6をフィードバッ
ク制御するようになっている。なお、ここで、目標位置
データの補正に使用される補正値は、後述するように、
補正用メモリ選択手段によって選択されているX軸補正
データメモリA〜Cのいずれか1つに記憶されている補
正値が用いられる。こうして、制御部11は、カム2の
回転角度およびスライダー7に取り付けられた砥石5の
送り量を、カム形状に倣いつつ所定の切込量で研削加工
できるように制御するのである。
【0031】このように、時刻カウンタ14から出力さ
れる時刻に対してあらかじめ設定されているスライダー
7の目標位置データをカム2の動作(回転角度)を基準
として繰り返し補正し、補正した目標位置データにより
X軸モータ6を制御することによって、砥石5の動作
(送り量)がカム2の動作(回転角度)に合うように補
正されるので、カム2と砥石5との位置関係が相対的に
補正され、正確にカム形状を形成することができる。
れる時刻に対してあらかじめ設定されているスライダー
7の目標位置データをカム2の動作(回転角度)を基準
として繰り返し補正し、補正した目標位置データにより
X軸モータ6を制御することによって、砥石5の動作
(送り量)がカム2の動作(回転角度)に合うように補
正されるので、カム2と砥石5との位置関係が相対的に
補正され、正確にカム形状を形成することができる。
【0032】本実施例では、補正部21で算出された補
正値は、補正値記憶手段としての3つのX軸補正メモリ
A30、B31、C32のいずれか1つに記憶される。
いずれのX軸補正メモリA〜C30〜32に記憶させる
かは、たとえば切替スイッチからなる学習用メモリ選択
手段33によって選択される。この学習用メモリ選択手
段33には、補正部21とメモリ30〜32を非接続状
態とするためのオフ接点が設けられている。学習用メモ
リ選択手段33内のスイッチ位置は学習用メモリ決定部
34によって機械的に切り替えられる。学習用メモリ決
定部34によるメモリ選択のルールについては後述す
る。なお、第1選択手段は学習用メモリ選択手段33と
学習用メモリ決定部34によって構成されている。
正値は、補正値記憶手段としての3つのX軸補正メモリ
A30、B31、C32のいずれか1つに記憶される。
いずれのX軸補正メモリA〜C30〜32に記憶させる
かは、たとえば切替スイッチからなる学習用メモリ選択
手段33によって選択される。この学習用メモリ選択手
段33には、補正部21とメモリ30〜32を非接続状
態とするためのオフ接点が設けられている。学習用メモ
リ選択手段33内のスイッチ位置は学習用メモリ決定部
34によって機械的に切り替えられる。学習用メモリ決
定部34によるメモリ選択のルールについては後述す
る。なお、第1選択手段は学習用メモリ選択手段33と
学習用メモリ決定部34によって構成されている。
【0033】また、X軸モータ6を作動させる際に制御
部11で用いられる補正値は、3つのX軸補正メモリA
〜C30〜32のいずれか1つから入力されるが、いず
れのX軸補正メモリA〜C30〜32を選択するかは、
たとえば切替スイッチからなる補正用メモリ選択手段3
5によって選択される。この補正用メモリ選択手段35
内のスイッチ位置は補正用メモリ決定部36によって機
械的に切り替えられる。補正用メモリ決定部36による
メモリ選択のルールについては後述する。なお、第2選
択手段は補正用メモリ選択手段35と補正用メモリ決定
部36によって構成されている。
部11で用いられる補正値は、3つのX軸補正メモリA
〜C30〜32のいずれか1つから入力されるが、いず
れのX軸補正メモリA〜C30〜32を選択するかは、
たとえば切替スイッチからなる補正用メモリ選択手段3
5によって選択される。この補正用メモリ選択手段35
内のスイッチ位置は補正用メモリ決定部36によって機
械的に切り替えられる。補正用メモリ決定部36による
メモリ選択のルールについては後述する。なお、第2選
択手段は補正用メモリ選択手段35と補正用メモリ決定
部36によって構成されている。
【0034】本実施例では、どのX軸補正メモリA〜C
30〜32を選択するかを設定するために、設定手段と
して、C軸1回転検出部37、誤差最大値検出部38、
誤差最大値記憶部39、誤差増減判断部40、および目
標精度設定部41が設けられている。C軸1回転検出部
37は、C軸位置カウンタ19からカム2(C軸)の現
在の位置データを入力し、この入力したデータをあらか
じめ設定されている原点位置のデータと比較してカム2
(C軸)が1回転した旨の信号(1回転検出信号)を発
生する。C軸1回転検出部37で発生した1回転検出信
号は、誤差最大値検出部38のほか学習用メモリ決定部
34および補正用メモリ決定部36に出力される。誤差
最大値検出部38は、C軸1回転検出部37から1回転
検出信号、X軸位置カウンタ20からスライダー7(X
軸)の現在の位置データ、およびX軸データメモリ13
から対応する時刻におけるスライダー7(X軸)の目標
位置データをそれぞれ入力し、1回転検出信号を入力す
るごとに、つまりカム2が1回転する間、X軸位置カウ
ンタ20から入力した現在の位置データをX軸データメ
モリ13から入力した対応する時刻の目標位置データと
比較して各時刻の誤差(偏差)を計算し、求めた各時刻
の誤差(偏差)の大きさ(たとえば、絶対値)を比較し
て1回転ごとの誤差最大値を検出する。誤差最大値記憶
部39は、誤差最大値検出部38から出力された1回転
ごとの誤差最大値の大きさを学習回数(つまり、カム2
の回転回数)に対応させて記憶する。誤差増減判断部4
0は、誤差最大値記憶部39から各学習回数での誤差最
大値の大きさを読み取り、読み取った前後のデータを比
較することによって誤差最大値の増減を判断し、1回転
ごとの誤差最大値の大きさが単調減少から増加に転じ、
かつ、前回(つまり、誤差最大値が最小となったとき)
の1回転の誤差最大値が目標精度設定部41によって任
意に設定された目標精度以内であるときに、その前回の
学習回数データと学習終了信号をそれぞれ補正用メモリ
決定部36および学習用メモリ決定部34に出力する。
なお、本実施例では、1回転ごとの誤差最大値の絶対値
を記憶しそれの増減を判断するようにしているが、これ
に限られるわけではなく、1回転ごとの誤差最大値の大
きさとしては1回転ごとの誤差最大値の二乗を用いるよ
うにしてもよい。
30〜32を選択するかを設定するために、設定手段と
して、C軸1回転検出部37、誤差最大値検出部38、
誤差最大値記憶部39、誤差増減判断部40、および目
標精度設定部41が設けられている。C軸1回転検出部
37は、C軸位置カウンタ19からカム2(C軸)の現
在の位置データを入力し、この入力したデータをあらか
じめ設定されている原点位置のデータと比較してカム2
(C軸)が1回転した旨の信号(1回転検出信号)を発
生する。C軸1回転検出部37で発生した1回転検出信
号は、誤差最大値検出部38のほか学習用メモリ決定部
34および補正用メモリ決定部36に出力される。誤差
最大値検出部38は、C軸1回転検出部37から1回転
検出信号、X軸位置カウンタ20からスライダー7(X
軸)の現在の位置データ、およびX軸データメモリ13
から対応する時刻におけるスライダー7(X軸)の目標
位置データをそれぞれ入力し、1回転検出信号を入力す
るごとに、つまりカム2が1回転する間、X軸位置カウ
ンタ20から入力した現在の位置データをX軸データメ
モリ13から入力した対応する時刻の目標位置データと
比較して各時刻の誤差(偏差)を計算し、求めた各時刻
の誤差(偏差)の大きさ(たとえば、絶対値)を比較し
て1回転ごとの誤差最大値を検出する。誤差最大値記憶
部39は、誤差最大値検出部38から出力された1回転
ごとの誤差最大値の大きさを学習回数(つまり、カム2
の回転回数)に対応させて記憶する。誤差増減判断部4
0は、誤差最大値記憶部39から各学習回数での誤差最
大値の大きさを読み取り、読み取った前後のデータを比
較することによって誤差最大値の増減を判断し、1回転
ごとの誤差最大値の大きさが単調減少から増加に転じ、
かつ、前回(つまり、誤差最大値が最小となったとき)
の1回転の誤差最大値が目標精度設定部41によって任
意に設定された目標精度以内であるときに、その前回の
学習回数データと学習終了信号をそれぞれ補正用メモリ
決定部36および学習用メモリ決定部34に出力する。
なお、本実施例では、1回転ごとの誤差最大値の絶対値
を記憶しそれの増減を判断するようにしているが、これ
に限られるわけではなく、1回転ごとの誤差最大値の大
きさとしては1回転ごとの誤差最大値の二乗を用いるよ
うにしてもよい。
【0035】学習用メモリ決定部34および補正用メモ
リ決定部36は、誤差増減判断部40の出力信号を入力
するまでは、C軸1回転検出部37からの1回転検出信
号に同期して、各X軸補正メモリ30〜32をA→B→
C→Aの順に循環して選択するようにプログラムされて
いる。ただし、今回学習した補正値データを次回補正用
として用いるため、補正用のメモリは学習用のメモリよ
りも1回遅れになっている(図3参照)。このような各
メモリ決定部34、36の決定によって各メモリ選択手
段33、35はそれぞれX軸補正メモリを選択する。そ
の後、学習用メモリ決定部34は、誤差増減判断部40
から学習終了信号を入力すると、学習用メモリ選択手段
33をオフ位置に切り替え、メモリに非接続とする。ま
た、補正用メモリ決定部36は、誤差増減判断部40か
ら誤差最大値が最小となる学習回数データを入力する
と、その学習回数に相当する補正データメモリを選択す
るように補正用メモリ選択手段35を切り替え、以降、
この状態を維持する。
リ決定部36は、誤差増減判断部40の出力信号を入力
するまでは、C軸1回転検出部37からの1回転検出信
号に同期して、各X軸補正メモリ30〜32をA→B→
C→Aの順に循環して選択するようにプログラムされて
いる。ただし、今回学習した補正値データを次回補正用
として用いるため、補正用のメモリは学習用のメモリよ
りも1回遅れになっている(図3参照)。このような各
メモリ決定部34、36の決定によって各メモリ選択手
段33、35はそれぞれX軸補正メモリを選択する。そ
の後、学習用メモリ決定部34は、誤差増減判断部40
から学習終了信号を入力すると、学習用メモリ選択手段
33をオフ位置に切り替え、メモリに非接続とする。ま
た、補正用メモリ決定部36は、誤差増減判断部40か
ら誤差最大値が最小となる学習回数データを入力する
と、その学習回数に相当する補正データメモリを選択す
るように補正用メモリ選択手段35を切り替え、以降、
この状態を維持する。
【0036】次に、以上のように構成されたカム研削装
置におけるX軸補正メモリの選択処理を図2のフローチ
ャートを参照して説明する。外部制御装置10から加工
を開始すべき旨の指令信号が入力されると、初期設定と
して、学習用および補正用のX軸補正データメモリを所
定のメモリにそれぞれ選択するとともに、各パラメータ
N(学習回数)とM(目標精度未到達回数)の値をそれ
ぞれゼロにリセットし(ステップS1)、誤差最大値検
出部38で、時刻カウンタ14が出力する各時刻におけ
る誤差を算出する(ステップS2)。この各時刻におけ
る誤差の算出は、上記のように、X軸位置カウンタ20
から入力した現在の位置データをX軸データメモリ13
から入力した対応する時刻の目標位置データと比較し、
偏差を求めることによって得られる。ステップS2の処
理は、カム2(C軸)が1回転する間繰り返される(ス
テップS3)。カム2(C軸)が1回転したかどうか
は、C軸1回転検出部37から1回転検出信号を入力し
たかどうかによって判断される。
置におけるX軸補正メモリの選択処理を図2のフローチ
ャートを参照して説明する。外部制御装置10から加工
を開始すべき旨の指令信号が入力されると、初期設定と
して、学習用および補正用のX軸補正データメモリを所
定のメモリにそれぞれ選択するとともに、各パラメータ
N(学習回数)とM(目標精度未到達回数)の値をそれ
ぞれゼロにリセットし(ステップS1)、誤差最大値検
出部38で、時刻カウンタ14が出力する各時刻におけ
る誤差を算出する(ステップS2)。この各時刻におけ
る誤差の算出は、上記のように、X軸位置カウンタ20
から入力した現在の位置データをX軸データメモリ13
から入力した対応する時刻の目標位置データと比較し、
偏差を求めることによって得られる。ステップS2の処
理は、カム2(C軸)が1回転する間繰り返される(ス
テップS3)。カム2(C軸)が1回転したかどうか
は、C軸1回転検出部37から1回転検出信号を入力し
たかどうかによって判断される。
【0037】ステップS3でカム2(C軸)が1回転し
たと判断されると、誤差最大値検出部38では、ステッ
プS2で求めた1回転の間の各時刻の誤差の大きさ(絶
対値)を比較し、当該1回転における誤差最大値を検出
する(ステップS4)。ステップS4で検出された誤差
最大値は、学習回数Nの値に対応させて誤差最大値記憶
部39に記憶する(ステップS5)。
たと判断されると、誤差最大値検出部38では、ステッ
プS2で求めた1回転の間の各時刻の誤差の大きさ(絶
対値)を比較し、当該1回転における誤差最大値を検出
する(ステップS4)。ステップS4で検出された誤差
最大値は、学習回数Nの値に対応させて誤差最大値記憶
部39に記憶する(ステップS5)。
【0038】それから、誤差増減判断部40で、誤差最
大値記憶部39に記憶されている今回の誤差最大値を前
回の誤差最大値と比較し、誤差最大値の大きさが増加し
たかどうかを判断する(ステップS6)。この判断の結
果として誤差最大値の大きさが増加していなければ、学
習回数Nの値を1だけインクリメントし(ステップS
7)、学習用メモリ決定部34の決定によって学習用メ
モリ選択手段33を介して学習用のX軸補正データメモ
リを次の順番のメモリに切り替えるとともに、補正用メ
モリ決定部36の決定によって補正用メモリ選択手段3
5を介して補正用のX軸補正データメモリを次の順番の
メモリに切り替え(ステップS8)、ステップS2に戻
る。
大値記憶部39に記憶されている今回の誤差最大値を前
回の誤差最大値と比較し、誤差最大値の大きさが増加し
たかどうかを判断する(ステップS6)。この判断の結
果として誤差最大値の大きさが増加していなければ、学
習回数Nの値を1だけインクリメントし(ステップS
7)、学習用メモリ決定部34の決定によって学習用メ
モリ選択手段33を介して学習用のX軸補正データメモ
リを次の順番のメモリに切り替えるとともに、補正用メ
モリ決定部36の決定によって補正用メモリ選択手段3
5を介して補正用のX軸補正データメモリを次の順番の
メモリに切り替え(ステップS8)、ステップS2に戻
る。
【0039】これに対し、ステップS6の判断の結果と
して誤差最大値の大きさが増加していれば、前回の1回
転の誤差最大値は最小であると判断し、さらに、その誤
差最大値の最小値が目標精度設定部41によって設定さ
れている目標精度以内であるかどうかを判断する(ステ
ップS9)。この判断の結果として目標精度以内でなけ
れば、目標精度未到達回数Mの値を1だけインクリメン
トし(ステップS10)、このM値が所定回数(たとえ
ば、2回)以上であるかどうかを判断する(ステップS
11)。この判断の結果としてM値が所定回数(2回)
以上であれば、誤差最大値が増加するのを何回も学習さ
せないために、精度エラーである旨を出力し(ステップ
S12)、さらに研削加工を停止させる信号を出力する
(ステップS13)が、M値が所定回数(2回)未満で
あれば、さらに学習を続けるべく、ステップS7に進
む。
して誤差最大値の大きさが増加していれば、前回の1回
転の誤差最大値は最小であると判断し、さらに、その誤
差最大値の最小値が目標精度設定部41によって設定さ
れている目標精度以内であるかどうかを判断する(ステ
ップS9)。この判断の結果として目標精度以内でなけ
れば、目標精度未到達回数Mの値を1だけインクリメン
トし(ステップS10)、このM値が所定回数(たとえ
ば、2回)以上であるかどうかを判断する(ステップS
11)。この判断の結果としてM値が所定回数(2回)
以上であれば、誤差最大値が増加するのを何回も学習さ
せないために、精度エラーである旨を出力し(ステップ
S12)、さらに研削加工を停止させる信号を出力する
(ステップS13)が、M値が所定回数(2回)未満で
あれば、さらに学習を続けるべく、ステップS7に進
む。
【0040】これに対し、ステップS9の判断の結果と
して目標精度以内であれば、誤差増減判断部40は、1
回転の誤差最大値が最小となる前回の学習回数データと
学習終了信号をそれぞれ補正用メモリ決定部36および
学習用メモリ決定部34に出力する(ステップS1
4)。そして、学習終了信号を入力した学習用メモリ決
定部34は、学習用メモリ選択手段33をオフ位置に切
り替え、X軸補正データメモリに非接続とする(ステッ
プS15)。また、学習回数データを入力した補正用メ
モリ決定部36は、その学習回数に相当するX軸補正デ
ータメモリを選択するように補正用メモリ選択手段35
を切り替える(ステップS16)。これにより、1回転
ごとの誤差最大値が最小となる補正値データが決定さ
れ、以降は、ステップS16で選択されたX軸補正デー
タメモリの補正値データを用いて目標位置データの補正
を行い、この補正した目標位置データに基づいてX軸モ
ータ6をフィードバック制御する。
して目標精度以内であれば、誤差増減判断部40は、1
回転の誤差最大値が最小となる前回の学習回数データと
学習終了信号をそれぞれ補正用メモリ決定部36および
学習用メモリ決定部34に出力する(ステップS1
4)。そして、学習終了信号を入力した学習用メモリ決
定部34は、学習用メモリ選択手段33をオフ位置に切
り替え、X軸補正データメモリに非接続とする(ステッ
プS15)。また、学習回数データを入力した補正用メ
モリ決定部36は、その学習回数に相当するX軸補正デ
ータメモリを選択するように補正用メモリ選択手段35
を切り替える(ステップS16)。これにより、1回転
ごとの誤差最大値が最小となる補正値データが決定さ
れ、以降は、ステップS16で選択されたX軸補正デー
タメモリの補正値データを用いて目標位置データの補正
を行い、この補正した目標位置データに基づいてX軸モ
ータ6をフィードバック制御する。
【0041】以上の動作を図3と図4を参照してより具
体的に説明する。たとえば、図3および図4に示すよう
に、学習回数が0回、1回、2回と増すにつれて1回転
の誤差最大値が15.1μm、6.9μm、3.2μm
と減少し、学習回数が3回目のときに1回転の誤差最大
値が4.8μmに増加したとする。目標精度設定部41
の目標精度が5μmに設定されているとすると、学習回
数が2回目のときの1回転の誤差最大値3.2μmは目
標精度をクリアしている。この場合、誤差増減判断部4
0は、学習回数が3回目の制御が終了した時点で、1回
転の誤差最大値が最小となる学習回数は2回である(N
=2)と判断し、そのデータを補正用メモリ決定部36
に出力するとともに、学習用メモリ決定部34に学習終
了信号を出力する。これを受けて、学習用メモリ選択手
段33はX軸補正データメモリに非接続となり、また、
補正用メモリ選択手段35は学習回数が2回目の時に補
正に用いたX軸補正データメモリB31を選択し、以
降、学習を行わず、X軸補正データメモリB31の補正
値データを用いて目標位置データの補正を行う。
体的に説明する。たとえば、図3および図4に示すよう
に、学習回数が0回、1回、2回と増すにつれて1回転
の誤差最大値が15.1μm、6.9μm、3.2μm
と減少し、学習回数が3回目のときに1回転の誤差最大
値が4.8μmに増加したとする。目標精度設定部41
の目標精度が5μmに設定されているとすると、学習回
数が2回目のときの1回転の誤差最大値3.2μmは目
標精度をクリアしている。この場合、誤差増減判断部4
0は、学習回数が3回目の制御が終了した時点で、1回
転の誤差最大値が最小となる学習回数は2回である(N
=2)と判断し、そのデータを補正用メモリ決定部36
に出力するとともに、学習用メモリ決定部34に学習終
了信号を出力する。これを受けて、学習用メモリ選択手
段33はX軸補正データメモリに非接続となり、また、
補正用メモリ選択手段35は学習回数が2回目の時に補
正に用いたX軸補正データメモリB31を選択し、以
降、学習を行わず、X軸補正データメモリB31の補正
値データを用いて目標位置データの補正を行う。
【0042】したがって、本実施例によれば、C軸1回
転ごとの誤差最大値の大きさが最小となった時の補正値
データを用いて以降の補正を行うようにしたので、早く
誤差を小さくするため学習ゲインの値を大きくとったと
しても以降の誤差の増加を防ぐことができ、迅速かつ正
確にカム形状を形成することができる。逆に言えば、加
工精度を損なうことがないためゲインの値を大きくとれ
るので早く誤差を小さくすることができ、カム2の研削
加工における加工時間と加工精度の両立が図られる。
転ごとの誤差最大値の大きさが最小となった時の補正値
データを用いて以降の補正を行うようにしたので、早く
誤差を小さくするため学習ゲインの値を大きくとったと
しても以降の誤差の増加を防ぐことができ、迅速かつ正
確にカム形状を形成することができる。逆に言えば、加
工精度を損なうことがないためゲインの値を大きくとれ
るので早く誤差を小さくすることができ、カム2の研削
加工における加工時間と加工精度の両立が図られる。
【0043】また、本実施例では、C軸1回転ごとの誤
差最大値の大きさが減少から増加に転じた時点で学習を
停止し、C軸1回転ごとの誤差最大値の大きさが最小と
なる補正値データを決定するようにしたので、無駄な学
習をさせずに済むとともに、学習を続行することによる
補正値データ更新のおそれもなくなる。
差最大値の大きさが減少から増加に転じた時点で学習を
停止し、C軸1回転ごとの誤差最大値の大きさが最小と
なる補正値データを決定するようにしたので、無駄な学
習をさせずに済むとともに、学習を続行することによる
補正値データ更新のおそれもなくなる。
【0044】さらに、本実施例では、C軸1回転ごとの
誤差最大値の大きさが減少から増加に転じたときで、か
つ、1回転ごとの誤差最大値の最小値が任意に設定され
た目標精度以内であるときに所定の信号(前回の学習回
数データ、学習終了信号)を出力するようにしたので、
一定の加工精度を確保することができる。
誤差最大値の大きさが減少から増加に転じたときで、か
つ、1回転ごとの誤差最大値の最小値が任意に設定され
た目標精度以内であるときに所定の信号(前回の学習回
数データ、学習終了信号)を出力するようにしたので、
一定の加工精度を確保することができる。
【0045】なお、本実施例にあっては、3つのX軸補
正データメモリ30〜32を設けているが、これに限定
されるわけではなく、X軸補正データメモリの設置数
は、2個以上であればよい。具体的には、切替スピー
ド、回路基板の小型化、製造コストなどを考慮して決定
されよう。
正データメモリ30〜32を設けているが、これに限定
されるわけではなく、X軸補正データメモリの設置数
は、2個以上であればよい。具体的には、切替スピー
ド、回路基板の小型化、製造コストなどを考慮して決定
されよう。
【0046】また、本実施例にあっては、カム2に対し
て砥石5をスライダー7により進退移動させるものを例
示したが、これに限定されるわけではなく、砥石を固定
しておきこの砥石に対してカムを進退移動させる構成の
ものであってもよいことはもちろんである。
て砥石5をスライダー7により進退移動させるものを例
示したが、これに限定されるわけではなく、砥石を固定
しておきこの砥石に対してカムを進退移動させる構成の
ものであってもよいことはもちろんである。
【0047】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るカム研
削装置によれば、ワーク1回転ごとの誤差最大値の大き
さが最小のものを用いて以降の制御を行うので、早く誤
差を小さくするためゲインの値を大きくとった場合でも
以降の誤差の増加を防ぐことができ、迅速かつ正確にカ
ム形状を形成することができる。逆に言えば、加工精度
を損なうことがないためゲインの値を大きくとれるので
早く誤差を小さくすることができ、カムの研削加工にお
ける加工時間と加工精度の両立が図られる。
削装置によれば、ワーク1回転ごとの誤差最大値の大き
さが最小のものを用いて以降の制御を行うので、早く誤
差を小さくするためゲインの値を大きくとった場合でも
以降の誤差の増加を防ぐことができ、迅速かつ正確にカ
ム形状を形成することができる。逆に言えば、加工精度
を損なうことがないためゲインの値を大きくとれるので
早く誤差を小さくすることができ、カムの研削加工にお
ける加工時間と加工精度の両立が図られる。
【0048】
【0049】
【0050】
【図1】 本発明によるカム研削装置の制御系のブロッ
ク図
ク図
【図2】 X軸補正メモリ選択処理のフローチャート
【図3】 図2の処理を説明するための具体例を示す図
表
表
【図4】 図3の具体例の結果を示すグラフ図
【図5】 従来のカム研削装置の概略構成図
【図6】 従来のカム研削装置の制御系のブロック図
【図7】 図6の補正部の内部構成を示すブロック図
【図8】 ゲインによる学習回数と誤差最大値との関係
を示すグラフ図
を示すグラフ図
2…カム(ワーク) 3…C軸モータ 5…砥石 6…X軸モータ 7…スライダー 8…制御装置 11…制御部(制御手段) 12…C軸データメモリ(ワーク目標位置記憶手段) 13…X軸データメモリ(目標進退移動位置記憶手段) 17…パルス発生器(ワーク位置検出手段) 18…パルス発生器(進退移動位置検出手段) 19…C軸位置カウンタ(ワーク位置検出手段) 20…X軸位置カウンタ(進退移動位置検出手段) 21…補正部(補正値算出手段) 30、31、32…X軸補正データメモリ(補正値記憶
手段) 33…学習用メモリ選択手段(第1選択手段) 34…学習用メモリ決定部(第1選択手段) 35…補正用メモリ選択手段(第2選択手段) 36…補正用メモリ決定部(第2選択手段) 38…誤差最大値検出部(誤差増減判断手段) 39…誤差最大値記憶部(誤差増減判断手段) 40…誤差増減判断部(誤差増減判断手段) 41…目標精度設定部(誤差増減判断手段)
手段) 33…学習用メモリ選択手段(第1選択手段) 34…学習用メモリ決定部(第1選択手段) 35…補正用メモリ選択手段(第2選択手段) 36…補正用メモリ決定部(第2選択手段) 38…誤差最大値検出部(誤差増減判断手段) 39…誤差最大値記憶部(誤差増減判断手段) 40…誤差増減判断部(誤差増減判断手段) 41…目標精度設定部(誤差増減判断手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 B24B 19/12 B24B 41/00 - 51/00
Claims (1)
- 【請求項1】 フィードバック制御によりワークおよび
これを研削する砥石を回転させ、前記砥石を前記ワーク
の回転軸に対して直角方向に相対的に進退移動させ、前
記ワークを所望のカム形状に形成する際に、あらかじめ
設定されたゲインにより前記ワークの回転位置を基準と
する前記ワークと前記砥石との相対的な進退移動位置を
前記ワークの回転ごとに補正するカム研削装置におい
て、前記 ワークの回転位置を検出するワーク位置検出手段
と、前記 ワークと前記砥石との相対的な進退移動位置を検出
する進退移動位置検出手段と、前記 ワークの目標位置をあらかじめ定められた時間の経
過ごとに記憶するワーク目標位置記憶手段と、前記 ワークと前記砥石との相対的な目標進退移動位置を
あらかじめ定められた時間の経過ごとに記憶する目標進
退移動位置記憶手段と、 前記ワーク位置検出手段によって検出された現在の回転
位置に相当する目標位置を前記ワーク目標位置記憶手段
に記憶されている目標位置の中から検索し、検索した目
標位置に対応する同一時点の目標進退移動位置を前記目
標進退移動位置記憶手段から読み取り、読み取った目標
進退移動位置を前記進退移動位置検出手段によって検出
された現在の進退移動位置と比較して誤差を求め、求め
た誤差から対応する時点の目標進退移動位置に対する次
回の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段で求められた誤差に基づいて前記ワ
ークの回転ごとの誤差最大値を求め、前記ワークの回転
ごとに求められる誤差最大値の増減を判断するととも
に、前記誤差最大値が減少から増加に転じたときには、
前記ワークの回転ごとに求められた誤差最大値のうち最
小のものがあらかじめ設定した目標精度内であるか否か
を判断する誤差増減判断手段と、 前記誤差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少し
ていると判断されているときには、前記補正値算出手段
によって算出された次回の補正値を学習回数とともに前
記目標値に対応する時点ごとに記憶する補正値記憶手段
と、 前記補正値算出手段によって算出された次回の補正値を
格納させる補正値記憶 手段を前記複数の補正値記憶手段
の中から選択する第1選択手段と、 次回の補正値を読み取る補正値記憶手段を前記複数の補
正値記憶手段の中から選択する第2選択手段と、 前記誤差増減判断手段によって前記誤差最大値が減少か
ら増加に転じ、かつ、前記ワークの回転ごとに求められ
た誤差最大値のうち最小のものがあらかじめ設定した目
標精度内であると判断されたときには、前記第1選択手
段に学習終了信号を出力して、算出された次回の補正値
の格納を終了させ、さらに、前回の補正値を選択すべき
信号を前記第2選択手段に出力して、前記目標進退移動
位置記憶手段に記憶されている目標進退移動位置を前記
前回の補正値に基づいて補正し、補正した目標進退移動
位置を目標値として前記ワークと前記砥石との進退移動
位置を制御する一方、前記誤差増減判断手段によって前
記誤差最大値が減少から増加に転じ、かつ、前記ワーク
の回転ごとに求められた誤差最大値のうち最小のものが
あらかじめ設定した目標精度内ではないと判断されたと
きには、前記ワークの研削を停止させる制御手段と、 を有することを特徴とするカム研削装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28471094A JP3287146B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | カム研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28471094A JP3287146B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | カム研削装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08147017A JPH08147017A (ja) | 1996-06-07 |
JP3287146B2 true JP3287146B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=17681985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28471094A Expired - Fee Related JP3287146B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | カム研削装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3287146B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6542833B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2019-07-10 | ファナック株式会社 | 制御装置及び機械学習装置 |
JP7165041B2 (ja) * | 2018-12-10 | 2022-11-02 | トーヨーエイテック株式会社 | 研削加工装置および研削加工方法 |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP28471094A patent/JP3287146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08147017A (ja) | 1996-06-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |