JPH03271813A - Ｎｃ装置 - Google Patents
Ｎｃ装置Info
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- JPH03271813A JPH03271813A JP2071294A JP7129490A JPH03271813A JP H03271813 A JPH03271813 A JP H03271813A JP 2071294 A JP2071294 A JP 2071294A JP 7129490 A JP7129490 A JP 7129490A JP H03271813 A JPH03271813 A JP H03271813A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41062—Compensation for two, three axis at the same time, crosscoupling
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41079—Cross coupled backlash for two other axis on reversing third axis
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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、被移動体を載置したテーブルを三次元移動す
るための複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置に関
し、−層詳細には、円弧補間等の輪郭加工において、各
駆動軸毎にその移動方向（進退方向）が変化する際の主
軸軸線の位置誤差を最適且つ高精度に補正可能としたＮ
Ｃ装置に関するものである。
るための複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置に関
し、−層詳細には、円弧補間等の輪郭加工において、各
駆動軸毎にその移動方向（進退方向）が変化する際の主
軸軸線の位置誤差を最適且つ高精度に補正可能としたＮ
Ｃ装置に関するものである。
「従来の技術」
従来から、三次元切削等を行なうＮＣ装置等の工作機械
においては、被移動体を載置したテーブルを三次元移動
するため、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各駆動軸と、主軸と、各
駆動軸に対応して設けられた駆動軸制御装置とを備え、
前記駆動軸制御装置を同時制御し、被移動体が載置され
たテーブルを移動することによって、三次元的な立体加
工を実現しており、これらの多軸同時制御にはプログラ
ム式の数値制御装置（ＮＣ装置）が多用されている。
においては、被移動体を載置したテーブルを三次元移動
するため、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各駆動軸と、主軸と、各
駆動軸に対応して設けられた駆動軸制御装置とを備え、
前記駆動軸制御装置を同時制御し、被移動体が載置され
たテーブルを移動することによって、三次元的な立体加
工を実現しており、これらの多軸同時制御にはプログラ
ム式の数値制御装置（ＮＣ装置）が多用されている。
このＮＣ装置は、外部から入力されたデータから所定の
動作プログラムにより各駆動軸毎の位置指令を解析し、
各駆動軸毎の位置指令データを対応する駆動軸制御装置
に順次出力し、動作プログラムにより設定された所期の
動作を実行させるものである。
動作プログラムにより各駆動軸毎の位置指令を解析し、
各駆動軸毎の位置指令データを対応する駆動軸制御装置
に順次出力し、動作プログラムにより設定された所期の
動作を実行させるものである。
ここで、前記の駆動軸制御装置は、テーブル上の被移動
体を移動するだめのサーボモータと、位置指令に基づい
て前記サーボモータを駆動するためのサーボ制御手段と
、前記サーボモータの位置を検出し、前記サーボ制御手
段にフィードバックするだめの位置検出手段とから構成
され、複数の駆動軸に対応して設けられている。
体を移動するだめのサーボモータと、位置指令に基づい
て前記サーボモータを駆動するためのサーボ制御手段と
、前記サーボモータの位置を検出し、前記サーボ制御手
段にフィードバックするだめの位置検出手段とから構成
され、複数の駆動軸に対応して設けられている。
このようなＮＣ装置においては、機械部分が存在するた
め、種々の位置誤差が生じる。ハックラッシ誤差はその
代表的なものであり、各駆動軸毎にその移動方向におけ
る位置誤差、すなわち、同一方向の送り時に生じる位置
誤差を補正する方法は、例えば、特開昭６３−３０８６
１３号公報あるいは特公昭５２−２０７４号公報等に記
載されている。
め、種々の位置誤差が生じる。ハックラッシ誤差はその
代表的なものであり、各駆動軸毎にその移動方向におけ
る位置誤差、すなわち、同一方向の送り時に生じる位置
誤差を補正する方法は、例えば、特開昭６３−３０８６
１３号公報あるいは特公昭５２−２０７４号公報等に記
載されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来は、各駆動軸毎にその移動方向（進
退方向）が反転する場合に、主軸軸線が微小に位置ずれ
をおこす如き位置誤差は補正されていなかった。
退方向）が反転する場合に、主軸軸線が微小に位置ずれ
をおこす如き位置誤差は補正されていなかった。
例えば、横型マシニングセンタのテーブル送りにおいて
、三次元方向の各駆動軸の進退方向が反転する場合に、
主軸軸線と平行な成分の微小な位置ずれを生じるが、従
来この位置誤差は補正されていなかった。
、三次元方向の各駆動軸の進退方向が反転する場合に、
主軸軸線と平行な成分の微小な位置ずれを生じるが、従
来この位置誤差は補正されていなかった。
第３図は、主軸軸線がテーブル駆動軸のうちのＹ軸に平
行な横型マシニングセンタにおける上記の位置誤差をＤ
ＢＢ （Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａ１ｌ ＢａｒＴｅｓｔ
）法により測定した測定結果を概念的に示した図である
。第３図において、Ｘ、Ｙは被移動体を載置したテーブ
ルの二方向の駆動軸を示し、主軸軸線はＹ軸と平行であ
る。
行な横型マシニングセンタにおける上記の位置誤差をＤ
ＢＢ （Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａ１ｌ ＢａｒＴｅｓｔ
）法により測定した測定結果を概念的に示した図である
。第３図において、Ｘ、Ｙは被移動体を載置したテーブ
ルの二方向の駆動軸を示し、主軸軸線はＹ軸と平行であ
る。
今、円筒等の曲線加工のため、円弧補間でテーブルがＹ
軸方向の位置■から時計方向（ＣＷ）に移動を始め、Ｘ
軸上の位置■を経て、Ｙ軸上の位置■に達すると、この
位置■からＹ軸方向の移動方向が反転する。その際、主
軸の軸線は機械的誤差の関係から、Ｘ軸の■の方向に誤
差を生じ、Ｘ軸上の位置■の如くずれて通過し、出発点
の■に移動する。
軸方向の位置■から時計方向（ＣＷ）に移動を始め、Ｘ
軸上の位置■を経て、Ｙ軸上の位置■に達すると、この
位置■からＹ軸方向の移動方向が反転する。その際、主
軸の軸線は機械的誤差の関係から、Ｘ軸の■の方向に誤
差を生じ、Ｘ軸上の位置■の如くずれて通過し、出発点
の■に移動する。
この後、Ｘ軸上の■まで移動した位置からテーブルを反
時計方向（ＣＣＷ）にテーブルを駆動し始めると、ここ
でもＹ軸方向の移動方向が反転することから主軸の軸線
がＸ軸の■の方向に位置誤差を生じ、時計方向の移動（
ＣＷ）の際の位置Ａを通らず、位置Ｂから移動を始め、
Ｙ軸上の位置■からＸ軸上の位置■に向がうがこの時点
で、Ｙ軸方向の移動方向が反転し、前記と同様主軸軸線
の位置誤差が生じる。
時計方向（ＣＣＷ）にテーブルを駆動し始めると、ここ
でもＹ軸方向の移動方向が反転することから主軸の軸線
がＸ軸の■の方向に位置誤差を生じ、時計方向の移動（
ＣＷ）の際の位置Ａを通らず、位置Ｂから移動を始め、
Ｙ軸上の位置■からＸ軸上の位置■に向がうがこの時点
で、Ｙ軸方向の移動方向が反転し、前記と同様主軸軸線
の位置誤差が生じる。
この誤差は、主軸軸線と平行な駆動軸において移動方向
が反転する場合に最も大きな誤差となるが、他の駆動軸
において移動方向が反転する場合にも生じる。
が反転する場合に最も大きな誤差となるが、他の駆動軸
において移動方向が反転する場合にも生じる。
結局、このような現象が繰り返されることによって、時
計方向（ＣＷ）の移動、反時計方向（ＣＣＷ）の移動時
、駆動軸の移動方向（進退方向）が反転することにより
、主軸軸線の位置誤差が生じ、主軸の軌跡が記号ｃｗ、
ｃｃｗで示すように二重の円の動きとなり、ＮＣ装置の
機械系の運動精度、位置決め精度が低下し、加工精度を
劣化させるという不都合が存在していた。
計方向（ＣＷ）の移動、反時計方向（ＣＣＷ）の移動時
、駆動軸の移動方向（進退方向）が反転することにより
、主軸軸線の位置誤差が生じ、主軸の軌跡が記号ｃｗ、
ｃｃｗで示すように二重の円の動きとなり、ＮＣ装置の
機械系の運動精度、位置決め精度が低下し、加工精度を
劣化させるという不都合が存在していた。
本発明は前記のような不都合を克服するためになされた
ものであって、被移動体を載置したテーブルを三次元移
動するだめの複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置
において、円弧補間等の輪郭加工において、各駆動軸毎
にその移動方向く進退方向）が変化する際に、主軸軸線
が微小量ずれる位置誤差に対応して、最適且つ高精度な
誤差補正を行なうようにしたＮＣ装置を提供することを
目的とするものである。
ものであって、被移動体を載置したテーブルを三次元移
動するだめの複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置
において、円弧補間等の輪郭加工において、各駆動軸毎
にその移動方向く進退方向）が変化する際に、主軸軸線
が微小量ずれる位置誤差に対応して、最適且つ高精度な
誤差補正を行なうようにしたＮＣ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］
前記の課題を解決するために、本発明は被移動体を載置
したテーブルを三次元移動するための複数の駆動軸と、
主軸と、各駆動軸毎に設けられたサーボモータと、位置
指令に基づいて前記サーボモータを駆動するためのサー
ボ制御手段と、前記サーボモータの位置を検出し、前記
サーボ制御手段にフィードバックするための位置検出手
段とからなる駆動軸制御装置を、前記複数の駆動軸対応
して備えたＮＣ装置において、前記各駆動軸制御装置は
、それぞれ、対応する駆動軸方向の移動を検知し、移動
方向の反転を検出して異なる駆動軸に対応した駆動軸制
御装置のそれぞれに出力する反転検出手段と、異なる駆
動軸における移動方向の反転に伴う前記主軸軸線の位置
誤差を補正するための補正量を記憶した記憶手段と、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択するための選択手段とを含み、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択し、当該記憶手段に記憶された誤差補正量を前記サ
ーボ制御手段にフィードバックすることを特徴とする。
したテーブルを三次元移動するための複数の駆動軸と、
主軸と、各駆動軸毎に設けられたサーボモータと、位置
指令に基づいて前記サーボモータを駆動するためのサー
ボ制御手段と、前記サーボモータの位置を検出し、前記
サーボ制御手段にフィードバックするための位置検出手
段とからなる駆動軸制御装置を、前記複数の駆動軸対応
して備えたＮＣ装置において、前記各駆動軸制御装置は
、それぞれ、対応する駆動軸方向の移動を検知し、移動
方向の反転を検出して異なる駆動軸に対応した駆動軸制
御装置のそれぞれに出力する反転検出手段と、異なる駆
動軸における移動方向の反転に伴う前記主軸軸線の位置
誤差を補正するための補正量を記憶した記憶手段と、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択するための選択手段とを含み、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択し、当該記憶手段に記憶された誤差補正量を前記サ
ーボ制御手段にフィードバックすることを特徴とする。
［作用］
本発明に係るＮＣ装置は上記の如く構成されているため
、以下のような作用を営む。
、以下のような作用を営む。
すなわち、各駆動軸制御装置はそれぞれ、対応する駆動
軸方向の移動を検知し、移動方向の反転を検出して異な
る駆動軸対応の駆動軸制御装置のそれぞれに出力する反
転検出手段を有し、該当する駆動軸における移動方向が
反転すると、異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置に
検出信号を送出する。
軸方向の移動を検知し、移動方向の反転を検出して異な
る駆動軸対応の駆動軸制御装置のそれぞれに出力する反
転検出手段を有し、該当する駆動軸における移動方向が
反転すると、異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置に
検出信号を送出する。
各駆動軸制御装置は、異なる駆動軸における移動方向の
反転に伴う前記主軸軸線の位置誤差量を予め測定し、こ
れに基づいて、位置誤差を補正するための補正量を記憶
した記憶手段を有し、異なる駆動軸に対応した反転検８
手段から送出された検出結果に基づき、前記補正量を記
憶した。記憶手段を選択し、当該記憶手段に記憶された
誤差補正量を前記サーボ制御手段にフィードバックする
ことにより、位置誤差の補正を行なう。
反転に伴う前記主軸軸線の位置誤差量を予め測定し、こ
れに基づいて、位置誤差を補正するための補正量を記憶
した記憶手段を有し、異なる駆動軸に対応した反転検８
手段から送出された検出結果に基づき、前記補正量を記
憶した。記憶手段を選択し、当該記憶手段に記憶された
誤差補正量を前記サーボ制御手段にフィードバックする
ことにより、位置誤差の補正を行なう。
従って、各駆動軸毎にその移動方向（進退方向）が変化
する際に、主軸軸線が微小量ずれる位置誤差に対応して
、最適且つ高精度な誤差補正を行なうことが可能となる
。
する際に、主軸軸線が微小量ずれる位置誤差に対応して
、最適且つ高精度な誤差補正を行なうことが可能となる
。
［実施例］
次に、本発明に係るＮＣ装置について好適な実施例を挙
げ、添付の図面に基づいて以下詳細に説明する。
げ、添付の図面に基づいて以下詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るＮＣ装置の実施例の概略構成を
示す図である。
示す図である。
第１図において、参照符号１０ａ、１０ｂ、１０Ｃは、
それぞれ被移動体を載置したテーブルを駆動するための
駆動軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各駆動軸制御装置を示す。なお
、以下の説明において、主軸は駆動軸Ｙに平行な場合を
例として記述する。
それぞれ被移動体を載置したテーブルを駆動するための
駆動軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各駆動軸制御装置を示す。なお
、以下の説明において、主軸は駆動軸Ｙに平行な場合を
例として記述する。
各駆動軸対応に設けられた駆動軸制御装置１０ａ、１０
ｂ、１０ｃは基本的には、それぞれサーボモータ１２ａ
、１２ｂ、１２ｃと、各駆動軸に対応した位置指令ＸＣ
５Ｙｃ、Ｚｃに基づいてサーボモータ１２ａ、１２ｂ、
１２ｃを駆動するためのサーボ制御手段１４ａ、１４ｂ
、１４Ｃと、サーボモータ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃの位
置を検出し、サーボ制御手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃに
フィードバックするための位置検出手段１６ａ、１６ｂ
、１６ｃとを備える。
ｂ、１０ｃは基本的には、それぞれサーボモータ１２ａ
、１２ｂ、１２ｃと、各駆動軸に対応した位置指令ＸＣ
５Ｙｃ、Ｚｃに基づいてサーボモータ１２ａ、１２ｂ、
１２ｃを駆動するためのサーボ制御手段１４ａ、１４ｂ
、１４Ｃと、サーボモータ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃの位
置を検出し、サーボ制御手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃに
フィードバックするための位置検出手段１６ａ、１６ｂ
、１６ｃとを備える。
また、各駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、１０Ｃは、そ
れぞれ対応する駆動軸方向の移動を検知し、移動方向の
反転を検出して異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置
のそれぞれに出力する反転検出手段１８ａ、１８ｂ、１
８ｃと、異なる駆動軸における移動方向の反転に伴う前
記主軸軸線の位置誤差を補正するための補正量を記憶し
た記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃと、異なる駆動軸に
対応した反転検出手段１８ａ、１８ｂ、１８Ｃから送出
された検出結果に基づき、補正量を記憶した記憶手段２
０ａ、２０ｂ。
れぞれ対応する駆動軸方向の移動を検知し、移動方向の
反転を検出して異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置
のそれぞれに出力する反転検出手段１８ａ、１８ｂ、１
８ｃと、異なる駆動軸における移動方向の反転に伴う前
記主軸軸線の位置誤差を補正するための補正量を記憶し
た記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃと、異なる駆動軸に
対応した反転検出手段１８ａ、１８ｂ、１８Ｃから送出
された検出結果に基づき、補正量を記憶した記憶手段２
０ａ、２０ｂ。
２０Ｃを選択するための選択手段２２ａ、２２ｂ、２２
ｃとを含んで構成されている。
ｃとを含んで構成されている。
異なる駆動軸に対応した反転検出手段１８ａ１１８ｂ、
１８Ｃから送出された検出結果により、移動方向の反転
が通知されると、この検出結果の通知信号により、補正
量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃを選択し
、記憶さレタ誤差補正量を前記サーボ制御手段１４ａ、
１４ｂ、１４ｃにフィードバックして、位置誤差の補正
を行なうものである。
１８Ｃから送出された検出結果により、移動方向の反転
が通知されると、この検出結果の通知信号により、補正
量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃを選択し
、記憶さレタ誤差補正量を前記サーボ制御手段１４ａ、
１４ｂ、１４ｃにフィードバックして、位置誤差の補正
を行なうものである。
本実施例に係るＮＣ装置は基本的には以上のように構成
されるものであって、以下その動作について詳細に説明
する。
されるものであって、以下その動作について詳細に説明
する。
三次元切削等を行なう本実施例のＮＣ装置は、被移動体
を載置したテーブルを三次元移動するためＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸の各駆動軸と、主軸と、各駆動軸に対応して設けら
れた駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯＣとを備え、
駆動軸制御装置１０ ａ、 １０ ｂ、 １０ ｃを同
時制御し、被移動体が載置されたテーブルを移動するこ
とによって、三次元的な立体加工を実現している。
を載置したテーブルを三次元移動するためＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸の各駆動軸と、主軸と、各駆動軸に対応して設けら
れた駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯＣとを備え、
駆動軸制御装置１０ ａ、 １０ ｂ、 １０ ｃを同
時制御し、被移動体が載置されたテーブルを移動するこ
とによって、三次元的な立体加工を実現している。
このＮＣ装置は外部から入力されたデータから所定の動
作プログラムにより、各駆動軸毎の位置指令ＸｃＳＹｃ
、Ｚｃを解析し、各駆動軸毎の位置指令値を対応する駆
動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯＣに順次出力し、所
期の動作を実行させるものである。
作プログラムにより、各駆動軸毎の位置指令ＸｃＳＹｃ
、Ｚｃを解析し、各駆動軸毎の位置指令値を対応する駆
動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯＣに順次出力し、所
期の動作を実行させるものである。
各駆動軸毎の位置指令Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃは、サーボ制御
手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃに供給され、これに基づい
てサーボモータ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃが駆動される。
手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃに供給され、これに基づい
てサーボモータ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃが駆動される。
サーボモータ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃの回転は、位置検
出手段１５ａ、１６ｂ、１６Ｃにより検出され、それぞ
れ位置フィードバック信号Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆとしてサー
ボ制御手段１４ａ、１４ｂ、１４Ｃにフィードバックさ
れ、これによってテーブルに載置された移動体が所定の
移動を行ない、主軸に取着された工具により所望の三次
元加工が行なわれる。
出手段１５ａ、１６ｂ、１６Ｃにより検出され、それぞ
れ位置フィードバック信号Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆとしてサー
ボ制御手段１４ａ、１４ｂ、１４Ｃにフィードバックさ
れ、これによってテーブルに載置された移動体が所定の
移動を行ない、主軸に取着された工具により所望の三次
元加工が行なわれる。
第３図において説明したように、円筒等の曲線加工のた
め、円弧補間でテーブルがＹ軸方向の位置■から時計方
向（ＣＷ）に移動を始め、Ｘ軸上の位置■を経て、Ｙ軸
上の位置■に達すると、この位置■からＹ軸方向の移動
方向が反転する。その際、主軸の軸線は機械的誤差の関
係から、Ｘ軸の■の方向に誤差を生じ、Ｘ軸上の位置■
の如くずれて通過し、出発点の■に移動する。
め、円弧補間でテーブルがＹ軸方向の位置■から時計方
向（ＣＷ）に移動を始め、Ｘ軸上の位置■を経て、Ｙ軸
上の位置■に達すると、この位置■からＹ軸方向の移動
方向が反転する。その際、主軸の軸線は機械的誤差の関
係から、Ｘ軸の■の方向に誤差を生じ、Ｘ軸上の位置■
の如くずれて通過し、出発点の■に移動する。
この後、Ｘ軸上の■まで移動した位置からテーブルを反
時計方向（ＣＣＷ）にテーブルを駆動し始めると、ここ
でもＹ軸方向の移動方向が反転することから主軸の軸線
がＸ軸の■の方向に位置誤差を生じ、時計方向の移動（
ＣＷ ）の際の位置Ａを通らず、位置Ｂから移動を始め
、Ｙ軸上の位置■からＸ軸上の位置■に向かうがこの時
点で、Ｙ軸方向の移動方向が反転し、前記と同様主軸軸
線の位置誤差が生じる。
時計方向（ＣＣＷ）にテーブルを駆動し始めると、ここ
でもＹ軸方向の移動方向が反転することから主軸の軸線
がＸ軸の■の方向に位置誤差を生じ、時計方向の移動（
ＣＷ ）の際の位置Ａを通らず、位置Ｂから移動を始め
、Ｙ軸上の位置■からＸ軸上の位置■に向かうがこの時
点で、Ｙ軸方向の移動方向が反転し、前記と同様主軸軸
線の位置誤差が生じる。
この誤差は、主軸軸線と平行な駆動軸において移動方向
が反転する場合に最も大きな誤差となるが、他の駆動軸
において移動方向が反転する場合にも生じる。
が反転する場合に最も大きな誤差となるが、他の駆動軸
において移動方向が反転する場合にも生じる。
このような位置誤差を補正するため、各駆動軸制御装置
１０ａ、１０ｂ、１０Ｃにはそれぞれ、対応する駆動軸
方向の移動を検知し、移動方向の反転を検出して異なる
駆動軸に対応した駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯ
Ｃのそれぞれに出力する反転検出手段１８ａ、１８ｂ、
１８Ｃを有し、該当する駆動軸における移動方向が反転
すると、異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置１０ａ
、１０ｂ、１０ｃに検出信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを送出す
る。
１０ａ、１０ｂ、１０Ｃにはそれぞれ、対応する駆動軸
方向の移動を検知し、移動方向の反転を検出して異なる
駆動軸に対応した駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、ＩＯ
Ｃのそれぞれに出力する反転検出手段１８ａ、１８ｂ、
１８Ｃを有し、該当する駆動軸における移動方向が反転
すると、異なる駆動軸に対応した駆動軸制御装置１０ａ
、１０ｂ、１０ｃに検出信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを送出す
る。
各駆動軸制御装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃには、異なる
駆動軸における移動方向の反転に伴う前記主軸軸線の位
置誤差量を予め測定し、これに基づいて、位置誤差を補
正するた約の補正量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ
、２０ｃを有している。
駆動軸における移動方向の反転に伴う前記主軸軸線の位
置誤差量を予め測定し、これに基づいて、位置誤差を補
正するた約の補正量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ
、２０ｃを有している。
ここで、記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにおいて、Ｃ
ｘｙはＸ軸の反転によるＹ軸に対する補正量であり、Ｃ
ｘｚはＸ軸の反転によるＺ軸に対する補正量である。同
様にＣｙｘはＹ軸の反転によるＸ軸に対する補正量、Ｃ
ｙＺｌ−ｉＹ軸の反転によるＺ軸に対する補正量、Ｃｚ
ｘはｚ軸の反転によるＸ軸に対する補正量、ＣｚｙはＺ
軸の反転によるＹ軸に対する補正量であり、０は反転が
ない場合の補正量を示す。
ｘｙはＸ軸の反転によるＹ軸に対する補正量であり、Ｃ
ｘｚはＸ軸の反転によるＺ軸に対する補正量である。同
様にＣｙｘはＹ軸の反転によるＸ軸に対する補正量、Ｃ
ｙＺｌ−ｉＹ軸の反転によるＺ軸に対する補正量、Ｃｚ
ｘはｚ軸の反転によるＸ軸に対する補正量、ＣｚｙはＺ
軸の反転によるＹ軸に対する補正量であり、０は反転が
ない場合の補正量を示す。
異なる駆動軸に対応した反転検出手段１８ａ、１８ｂ、
１８Ｃから送出された検出信号Ａｘ、Ａ３’、Ａｚに基
づき、選択手段２２ａ、２２ｂ、２２Ｃによりこの補正
量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃが選択さ
れ、当該記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃに言己憶され
た誤差補正量Ｃｘ、Ｃｙ、Ｃｚが前記サーボ制御手段１
４ａ、１４ｂｓ １４Ｃにフィードバックされ、位置誤
差の補正が行なわれる。
１８Ｃから送出された検出信号Ａｘ、Ａ３’、Ａｚに基
づき、選択手段２２ａ、２２ｂ、２２Ｃによりこの補正
量を記憶した記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃが選択さ
れ、当該記憶手段２０ａ、２０ｂ、２０Ｃに言己憶され
た誤差補正量Ｃｘ、Ｃｙ、Ｃｚが前記サーボ制御手段１
４ａ、１４ｂｓ １４Ｃにフィードバックされ、位置誤
差の補正が行なわれる。
例えば、前述の如くＹ軸において移動方向が反転すると
、反転検出手段１８ｂから検出信号Ａｙが異なる駆動軸
に対応した駆動軸制御装置１０ａ、ＩＯＣに送出され、
選択手段２２ａ、２２Ｃによって、補正量を記憶した記
憶手段２０ａ、２０Ｃの補正量Ｃｙｘ（Ｙ軸の反転によ
るＸ軸に対する補正量）、Ｃｙｚ（Ｙ軸の反転によるＺ
軸に対する補正量）が選択され、サーボ制御手段１４ａ
、１４ｃにフィードバックされるこれにより、位置誤差
が補正され、第２図に示す如く、主軸の軌跡は記号ＣＷ
、ＣＣＷで示すようになり、ＮＣ装置の機械系の運動精
度、位置決め精度が向上し、加工精度が改善される。
、反転検出手段１８ｂから検出信号Ａｙが異なる駆動軸
に対応した駆動軸制御装置１０ａ、ＩＯＣに送出され、
選択手段２２ａ、２２Ｃによって、補正量を記憶した記
憶手段２０ａ、２０Ｃの補正量Ｃｙｘ（Ｙ軸の反転によ
るＸ軸に対する補正量）、Ｃｙｚ（Ｙ軸の反転によるＺ
軸に対する補正量）が選択され、サーボ制御手段１４ａ
、１４ｃにフィードバックされるこれにより、位置誤差
が補正され、第２図に示す如く、主軸の軌跡は記号ＣＷ
、ＣＣＷで示すようになり、ＮＣ装置の機械系の運動精
度、位置決め精度が向上し、加工精度が改善される。
［発明の効果コ
本発明に係るＮＣ装置は、以上説明したように構成され
ているた於、被移動体を載置したテーブルを三次元移動
するための複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置に
おいて、円弧補間等の輪郭加工において、各駆動軸毎に
その移動方向（進退方向）が変化する際に、主軸軸線が
微小量ずれる位置誤差に対応して、最適且つ高精度な誤
差補正を行なうことが可能となる。
ているた於、被移動体を載置したテーブルを三次元移動
するための複数の駆動軸と、主軸とを有するＮＣ装置に
おいて、円弧補間等の輪郭加工において、各駆動軸毎に
その移動方向（進退方向）が変化する際に、主軸軸線が
微小量ずれる位置誤差に対応して、最適且つ高精度な誤
差補正を行なうことが可能となる。
第１図は本発明に係るＮＣ装置の概略構成を示す図、
第２図は本発明に係るＮＣ装置による主軸軌跡を示す図
、 第３図は主軸軸線の位置誤差の測定結果を示す図である
。 １０ａ−１０ｃ・・・駆動軸制御装置 １２ａ〜１２Ｃ・・・サーボモータ １４ａ〜１４Ｃ・・・サーボ制御手段 １６２〜１６Ｃ・・・位置検出手段 １８３〜１８Ｃ・・・反転検出手段 ２０ａ〜２０ｃ・・・記憶手段 ２２ａ〜２２ｃ・・・選択手段 ＡＸ、Ａｙ、Ａｚ−・・反転検出信号 Ｃｘｙ・・・Ｘ軸反転によるＹ軸の補正量Ｃｘｚ・・・
Ｘ軸反転によるＺ軸の補正量Ｃｙｘ・・・Ｙ軸反転によ
るＸ軸の補正量Ｃｙｚ・・・Ｙ軸反転によるＺ軸の補正
量Ｃｚｘ・・・２軸反転によるＸ軸の補正量Ｃｚｙ・・
・２軸反転によるＹ軸の補正量ＸＣ，Ｙｃ、Ｚｃ−・・
位置指令
、 第３図は主軸軸線の位置誤差の測定結果を示す図である
。 １０ａ−１０ｃ・・・駆動軸制御装置 １２ａ〜１２Ｃ・・・サーボモータ １４ａ〜１４Ｃ・・・サーボ制御手段 １６２〜１６Ｃ・・・位置検出手段 １８３〜１８Ｃ・・・反転検出手段 ２０ａ〜２０ｃ・・・記憶手段 ２２ａ〜２２ｃ・・・選択手段 ＡＸ、Ａｙ、Ａｚ−・・反転検出信号 Ｃｘｙ・・・Ｘ軸反転によるＹ軸の補正量Ｃｘｚ・・・
Ｘ軸反転によるＺ軸の補正量Ｃｙｘ・・・Ｙ軸反転によ
るＸ軸の補正量Ｃｙｚ・・・Ｙ軸反転によるＺ軸の補正
量Ｃｚｘ・・・２軸反転によるＸ軸の補正量Ｃｚｙ・・
・２軸反転によるＹ軸の補正量ＸＣ，Ｙｃ、Ｚｃ−・・
位置指令
Claims (1)
- （１）被移動体を載置したテーブルを三次元移動するた
めの複数の駆動軸と、主軸と、各駆動軸毎に設けられた
サーボモータと、位置指令に基づいて前記サーボモータ
を駆動するためのサーボ制御手段と、前記サーボモータ
の位置を検出し、前記サーボ制御手段にフィードバック
するための位置検出手段とからなる駆動軸制御装置を、
前記複数の駆動軸対応して備えたＮＣ装置において、 前記各駆動軸制御装置は、それぞれ、対応する駆動軸方
向の移動を検知し、移動方向の反転を検出して異なる駆
動軸に対応した駆動軸制御装置のそれぞれに出力する反
転検出手段と、異なる駆動軸における移動方向の反転に
伴う前記主軸軸線の位置誤差を補正するための補正量を
記憶した記憶手段と、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択するための選択手段とを含み、 前記異なる駆動軸に対応した反転検出手段から送出され
た検出結果に基づき、前記補正量を記憶した記憶手段を
選択し、当該記憶手段に記憶された誤差補正量を前記サ
ーボ制御手段にフィードバックすることを特徴とするＮ
Ｃ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071294A JP2801064B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Ｎｃ装置 |
| US07/671,406 US5153490A (en) | 1990-03-20 | 1991-03-19 | Numerical control apparatus of machines |
| DE4108880A DE4108880C2 (de) | 1990-03-20 | 1991-03-19 | Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071294A JP2801064B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Ｎｃ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271813A true JPH03271813A (ja) | 1991-12-03 |
| JP2801064B2 JP2801064B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=13456515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2071294A Expired - Fee Related JP2801064B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Ｎｃ装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2801064B2 (ja) |
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| LU88009A1 (de) * | 1991-09-27 | 1992-06-01 | Jean Marie Schiltz | Verfahren zum bewegen,mit mindestens drei freiheitsgraden,insbesondere im theaterbereich,von dreidimensionalen gebilden |
| JPH0667716A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置並びに数値制御方法 |
| DE4409097A1 (de) * | 1994-03-17 | 1995-09-21 | Schuette Alfred H Gmbh & Co Kg | Elektronische Steuereinrichtung für Einzelantriebe von Bearbeitungsmaschinen und Verfahren zum Steuern der Einzelantriebe |
| JP3407490B2 (ja) * | 1994-08-31 | 2003-05-19 | 三菱電機株式会社 | 数値制御方法及びその装置 |
| JPH09269808A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃデータ補正方法 |
| JP3581221B2 (ja) * | 1996-08-22 | 2004-10-27 | 東芝機械株式会社 | 位置制御システム |
| KR100421790B1 (ko) * | 1996-11-07 | 2004-06-23 | 가부시키가이샤 미츠토요 | 수치제어공작기계에있어서의오차보정장치 |
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| US6859747B2 (en) * | 2001-04-26 | 2005-02-22 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Method and apparatus for self-calibrating a motion control system |
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| JP2006039807A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JP4299805B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2009-07-22 | ファナック株式会社 | テーブル形式データを用い工具補正を行う数値制御装置 |
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| JP5628940B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2014-11-19 | ファナック株式会社 | バックラッシを補正するモータ制御装置 |
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| KR102594072B1 (ko) * | 2020-01-02 | 2023-10-24 | 세메스 주식회사 | 반도체 제조 설비의 구동 장치 및 반도체 제조 설비의 구동 방법 |
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| JPS59106009A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | Hitachi Ltd | バツクラツシユ補正方法 |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522074B1 (ja) * | 1971-04-22 | 1977-01-19 | ||
| DD150805A1 (de) * | 1980-04-14 | 1981-09-16 | Siegfried Schleicher | Positioniereinrichtung |
| US4514813A (en) * | 1981-09-25 | 1985-04-30 | Fanuc Ltd. | System for correcting positional error in numerical control devices |
| JPS5915289U (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-30 | パイオニア株式会社 | Ｄｃモ−タの駆動停止装置 |
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1990
- 1990-03-20 JP JP2071294A patent/JP2801064B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-19 US US07/671,406 patent/US5153490A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-19 DE DE4108880A patent/DE4108880C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4108880C2 (de) | 1997-01-23 |
| US5153490A (en) | 1992-10-06 |
| DE4108880A1 (de) | 1991-09-26 |
| JP2801064B2 (ja) | 1998-09-21 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |