JP4819665B2 - 非真円形状加工装置 - Google Patents
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Description
cc(θ)=c(θ)+(f(θ+△θ)−a(θ+△θ))・・・式1
本発明の実施形態1の概略機械構成および構成ブロック図を図1,2にそれぞれ示す。この図1,2において、図7、図8と同一機能を有する部分には同一符号を付けている。また、以下の説明では、従来装置との相違点のみを重点的に説明する。
次に、本発明の実施形態2を図3および図4を用いて説明する。図3,図4において、図1、図2と同一機能を有する部分には同一符号を付けている。そして、以下の説明では、実施形態1との相違点を中心に説明する。図3に図示した本実施形態の機械構成においては、工具7を移動させるX軸モータの負荷慣性質量を増加させることなくX軸方向の工具移動距離を増加させるために、工具移動機構(X軸モータ10やX軸可動部9、中台16などで構成)が、さらに、第二の移動機構(XM軸モータやXM軸ボールネジなどで校正)によりX軸方向に移動可能となっている。具体的には、移動機構の非可動部である中台16が、XM軸モータ18により自転するXM軸ボールネジ17に螺合されている。そのため、XM軸モータ18の駆動に応じて中台16、ひいては、工具の移動機構全体がX軸方向に移動可能に構成されている。この機械構成において、第二の移動機構は、Z軸モータ13の駆動によりサドル11のZ軸座標が変化した際に、X軸方向の工具移動ストロークのオフセット量を変化させる様に動き、ワーク1の1回転動作内では、同一指令値が与えられるのが一般的である。
次に、本発明の実施形態3について図5および図6を用いて説明する。実施形態3は、第一加速度センサ6および第二加速度センサ15のゲインおよび位相誤差を校正する機能を除き、実施形態1と同一のため、以下では加速度センサの校正のみについて説明する。図5は、校正を実施する際の機械構成例を示す図である。加速度センサの校正の際には、所定の校正用位置センサ50が用いられる。この校正用位置センサ50は、一般的に工作機械の軌跡精度評価に用いられるダブルボールバー測定に用いられるセンサであり、両端に金属球を取り付けた棒状の距離センサである。この校正用位置センサ50を、主軸側はチャックで咥えた台座で、刃物側は、サドル11に取り付けた治具上の台座にて磁石で支持する。図6の制御ブロックを用いて、校正用位置センサ50を用いた校正手順を説明する。
Xd(ω)=D×Sin(ωt+β)・・・式2
x1(ω)=A’×Sin(ωt)・・・式3
x2(ω)=B’×Sin(ωt+α)・・・式4
Xd(ω)=A×Sin(ωt)−B×Sin(ωt+α)・・・式5
この式5と式2の関係から正確な振幅値A,BをD、α、βで表したのが次の式6,式7となる。
A=D×Sin(β−α)÷Sin(α)・・・式6
B=D×Sin(β)÷Sin(α)・・・式7
Claims (3)
- 加工物の回転に同期した工具の移動を制御して非真円形状を加工する装置において、
工具を直線移動させる工具移動機構であって、可動の可動部と可動しない非可動部とを備える工具移動機構と、
前記非可動部の、ワークと工具との距離を変化させる所定のベクトル方向の変位量を検出する第一検出手段と、
保持部材により保持されたワークの、ワークと工具との距離を変化させる所定のベクトル方向の変位量を取得する第二検出手段と、
検出された前記非可動部の変位量および前記ワークの変位量に基づいて、前記非可動部および前記ワーク間の変位量を相対変位量として算出する相対変位演算手段と、
前記工具移動機構による工具の移動量を検出する工具位置検出手段と、
前記工具の移動量および前記相対変位量に基づいて、ワークに対する工具の実際の位置を算出する手段と、
を備えることを特徴とする非真円形状加工装置。 - 請求項1に記載の非真円形状加工装置であって、
前記第一検出手段および第二検出手段は、それぞれ、
前記非可動部またはワークの前記所定のベクトル方向の加速度を検出する加速度センサと、
加速度センサの出力値を二回積分することで、前記非可動部またはワークの前記所定のベクトル方向の変位量を求める変位量演算部と、
加速度センサの出力値に含まれるオフセット値を、当該加速度センサの出力値に基づいて定期的に算出するとともに、算出されたオフセット値に基づいて、変位量演算部に入力される加速度センサの出力値を補正するオフセット測定部と、
を備えることを特徴とする非真円形状加工装置。 - 請求項2に記載の非真円形状加工装置であって、さらに、
第一検出手段および第二検出手段を校正する校正手段を備え、
前記校正手段は、
前記第一検出手段の加速度センサおよび第二検出手段の加速度センサの相対距離変化を測定する校正用位置センサと、
工具移動機構を駆動して、予め定められた周波数および振幅距離で工具を往復移動させる校正指令を発生する校正指令発生手段と、
工具が移動した際に得られる前記加速度センサおよび前記校正用位置センサの出力値から、前記所定の周波数成分またはn次高調波成分を校正用成分として抽出するとともに、各校正用成分の振幅および相対位相差を計測する同期振動計測部と、
校正用位置センサの出力から得られた校正用成分と、加速度センサの出力から得られた校正用成分と、の比較に基づいて、加速度センサの周波数毎のゲイン誤差と位相誤差を求める周波数特性構成部と、
を備えることを特徴とする非真円形状加工装置。
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