JPH0365706A - データ補正装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、マスターカムを研削加工により製作
するＮＣ工作機械等の制御装置にあって、カムの回転角
度を基準として砥石の送り量を補正することにより、そ
の回転角度と送り量との相対的な位置を補正し、正確に
カム形状を形成することができるデータ補正装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に、近年の自動化技術の進歩により、各種製造工場
等にあっては、例えば、被研削物を砥石により研削する
研削加工工程をいわゆるＮＣ工作機械により行なってい
る場合があり、従来、このようなＮＣ工作機械は、例え
ば第４図に示すように構成され、そのような研削加工を
行なっているものがある。

同図には、マスターカムとなる被研削物としてのカム１
が、カムモータ（以下にＣ１ｄｌモータという。）２に
より回転し、このカム１の回転方向と同一方向に砥石モ
ータ３によって回転する砥石４が、スライダー移動モー
タ（以下にＸ軸モータという。）６によりカム１の回転
軸に対して直角方向に移動するスライダー７に取付けら
れ、これらのＣ軸モータ２及びＸ軸モータ６を制御装置
８が夫々制御することにより、カム１を砥石４で研削し
、所望のカム形状を形成するＮＣ工作機械が概略的に示
されている。

そして、この制御装置８は、例えば、第５図に示すよう
に構成されているものがある。

図示するように制御装置８には、研削加工工程の管理等
を行なう外部制御装置１０から研削加工を開始、終了す
る等の制御信号を人力し、Ｘ軸モータ６及びＣ軸モータ
２の夫々を制御する制御部１１が備えられている。この
制御部１１は、スライダー７をカム１に対して移動させ
るための目標位置データが記憶されているＸ軸データメ
モリ１３に接続されており、このＸ軸データメモリ１３
には、予めその目標位置データが、時刻カウンタ１２が
出力する時刻に応じて第６図に示すように記憶されてい
る。そして、制御部１１は、時刻カウンタ１２が出力す
る現在の時刻に基づいて、Ｘ軸データメモリ１３に記憶
されている目標位置データを読み出し、この目標位置デ
ータに基づいてＸ軸モータ６の回転量を算出し、この回
転量をＸ軸サーボアンプ１４に出力するようになってい
る。

すると、サーボアンプ１４は、入力した回転量に応じた
電力をＸ軸モータ６に供給し、Ｘ軸モータ６を駆動する
ことによって、スライダー７が目標位置データに相当す
る目標位置に移動する。又、同時に、Ｘ軸パルスジェネ
レータ（以下にＸ軸ＰＧという。）１５がＸ軸モータの
回転量を検出し、この回転量がＸ軸位置カウンタ１６に
より目標位置データに対応する現在の位置データに変換
され、制御部１１に出力されるようになっている。つま
り、制御部１１は、ＸＩｄｌＰＧ１５及びＸ軸位置カウ
ンタ１６により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。

又、この制御装置８には、そのようなフィードバック制
御により生じる偏差に伴うスライダー７の移動位置と目
標位置との誤差を少なくするために、その偏差に基づい
て目標位置データを補正するＸ軸補正部１７が備えられ
ている。このＸ軸補正部１７は、Ｘ軸位置カウンタ１６
が出力する現在の位置データを人力し、この現在の位置
データと目標位置データとの偏差を算出し、第６図に示
すように、この偏差をＸ軸データメモリ１３と同様に時
刻カウンタ１２が出力する時刻に対応させてＸ軸補正デ
ータメモリ１８に記憶させるようになっている。そして
、制御部１１は、時刻カウンタ１２から出力される現在
の時刻に基づいて、対応する偏差をＸ軸補正データメモ
リ１８から読み出すと共に、対応する前記目標位置デー
タをＸ軸データメモリ１３から読み出し、この目標位置
データをその偏差により補正（具体的には、その偏差に
基づいて所定の補正関数により補正値を算出し、この補
正値を目標位置データに加算する。）し、このように補
正された目標位置データに基づいて前述した通りにＸ軸
サーボアンプ１４を介してＸ軸モータ６を駆動するよう
になっている。

一方、制御部１１は、カム１を回転するＣ軸モータ２も
同様にＣ軸データメモリ１９、Ｃ軸サーボアンプ２０、
Ｃ軸パルスジェネレータ（以下にＣ９１１１Ｐ　Ｇとい
う。）２１、Ｃ軸位置カウンタ２２、Ｃ軸補正部２３及
びＣ軸補正データメモリ２４により駆動、フィードバッ
ク制御するようになっている。これらの部材は、Ｘ軸モ
ータ６を制御するための前述した部材と同一であり、同
様に作用するので説明を省略する。

このように、制御部１１は、時刻カウンタ１２が出力す
る時刻に対して予め設定されている夫々の目標位置デー
タを、繰り返し学習して得た偏差にもとづいて補正し、
補正した夫々の目標位置データによってＸ軸モータ６と
Ｃ軸モータ２とを個々に制御し、カム１と砥石４の動作
を制御することによって、カム１を所望の形状に研削加
工するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の制御装置にあっては、
時刻に対して予め設定されているＸ軸モ−タ６の目標位
置データと、Ｃ他モータ２の目標位置データとを個々に
補正するようになっており、夫々の目標位置データにつ
いては、フィードバック制御により生じる偏差に基づい
て補正することができるが、Ｘ他モータ６とＣ他モータ
２との動作に対して、すなわち、カム１の回転角度と砥
石４の位置との相対的な位置関係に対して、その偏差に
より生じる誤差を補正することができず、カム１の回転
角度と砥石４の位置との間に誤差が生じ、所望のカム形
状を形成することができなくなる虞れがあった。

本発明は、このような従来の問題点を解決するために成
されたものであり、カムの回転角度を基準として砥石の
送り量を補正することにより、その回転角度と送り量と
の相対的な位置を補正し、正確にカム形状を形成するこ
とができるデータ補正装置を提供することを目的する。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明は、関連した動作が必
要な夫々の作動部材を作動する夫々の作動手段と、予め
設定され、前記夫々の作動部材に前記動作を行なわせる
ための夫々の目標位置データを記憶する記憶手段と、当
該記憶手段に記憶された目標位置データに基づいて前記
夫々の作動手段を夫々フィードバック制御するフィード
バック制御手段と、当該フィードバック制御手段により
フィードバックされる前記夫々の作動部材の現在の位置
データのうち、基準となる作動部材の現在の位置データ
に相当する当該作動部材の前記目標位置データを検出す
ると共に、当該目標位置データに対応するその他の作動
部材の夫々の前記目標位置データを、前記フィードバッ
ク制御手段が当該その他の作動部材を作動させる作動手
段をフィードバック制御する際に生じる偏差に基づいて
夫々補正する補正手段とを有することを特徴とする。

（作用） 上記のように構成された本発明は、以下のように作用す
る。

フィードバック制御手段は、データ記憶手段に記憶され
た目標位置データに基づいて夫々の作動手段をフィード
バック制御することにより夫々の作動部材を作動させ、
作動部材に夫々関連した動作を行なわせる。同時に、フ
ィードバック制御手段は、夫々の作動部材の現在の位置
に相当する現在の位置データを人力し、この現在の位置
データを補正手段に出力する。すると、補正手段は、基
準となる作動部材のその現在の位置データに相当するそ
の作動部材の目標位置データを検出すると共に、この目
標位置データに対応するその他の作動部材の目標位置デ
ータと前記現在の位置データとの偏差を繰り返し記憶す
る。そして、フィードバック制御手段は、基準となる作
動部材を作動する作動手段以外の作動手段をフィードバ
ック制御する際に、補正手段から対応する偏差を人力し
、目標位置データをこの偏差に基づいて補正しつつフィ
ードバック制御する。

したがって、基準となる作動部材は、予め設定されてい
る目標位置データに基づいて動作し、その他の作動部材
は、その動作に対する偏差が補正されつつ動作するので
、基準となる作動部材とその他の作動部利との動作が相
対的に補正される。

（実施例） 以下に、本発明に係るデータ補正装置を図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るデータ補正装置の概略構成図で
あり、同図には、例えば従来の技術で説明したカムを砥
石により形成するＮＣ工作機械の制御装置にあって、Ｃ
他モータにより回転するカム動作を基準としてＸ他モー
タにより移動する砥石の動作を補正するデータ補正装置
が示されている。尚、従来の技術で説明した部材と同一
部材には同一符号が付してあり、これらの詳細な説明は
省略する。

図示するように、このデータ補正装置には、従来と同様
に外部制御装置１０に接続から加工開始、終了等の制御
信号を人力し、Ｘ他モータ６及びＣ他モータ２の夫々を
制御する制御部３０が備えられている。この制御部３０
は、Ｘ軸データメモリ１３及びＣ軸データメモリ１９に
予め設定されている夫々の目標位置データを時刻カウン
タ１２が出力する時刻に応じて入力することができ、人
力した夫々の目標位置データに基づいてＸ軸モータ６及
びＣ軸モータ２の回転量を算出し、これらの回転量をＸ
軸サーボアンプ１４及びＣ軸サーボアンプ２０に夫々出
力するようになっている。

そして、これらのサーボアンプ１４．２０は、人力した
回転量に応じた電力をＸ軸モータ６及びＣ軸モータ２に
夫々供給し、Ｘ軸モータ６及びＣ軸モータ２を駆動する
ことによって、スライダー７及びカム１は、目標位置デ
ータに相当する目標位置に夫々移動するようになってい
る。

又、同時に、Ｘ軸ＰＧ１５及びＣＩｄｌＰＧ２１は、Ｘ
軸モータ６及びＣ軸モータ２の回転量を夫々検出し、こ
れらの回転量をＸ軸位置カウンタ１６及びＣ軸位置カウ
ンタ２２に夫々出力する。そして、Ｘ軸位置カウンタ１
６及びＣ軸位置カウンタ２２は、これらの回転量を夫々
の目標位置データに対応する現在の位置データに夫々変
換し、制御部３０に出力するようになっている。つまり
、制御部３０は、ＸＩｄｔＰＧ１５及びＸ軸位置カウン
タ１６によりＸ軸モータ６を、Ｃ４１ｄｌＰＧ２１及び
Ｃ軸位置カウンタ２１によりＣ軸モータ２を夫々フィー
ドバック制御することができるようになっている。

さらに、このデータ補正装置には、制御部３０がそのよ
うなフィードバック制御を行なうことにより生じるスラ
イダー７の移動位置とカム１の回転角度との誤差を、そ
のフィードバック制御により生じる偏差に基づいて補正
する補正部３１が備えられている。この補正部３１は、
Ｘ軸位置カウンタ１６が出力するスライダー７の現在の
位置データと、Ｃ軸位置カウンタ２２が出力するカム１
の回転角度の現在の位置データとを入力するようになっ
ている。そして、補正部３１は、Ｃ軸データメモリ１９
に記憶された目標位置データのうち、カム１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、該当
する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
する。すると、補正部３１は、この目標位置データとＸ
軸位置カウンタ１６から人力したスライダー７の現在の
位置データとの偏差を算出し、この偏差から所定の補正
関数により補正値を求め、この補正値を時刻カウンタ１
２が出力する時刻に対応させてＸ軸補正データメモリ１
８に記憶するようになっている。つまり、補正部３１は
、カム１の現在の回転角度に相当するカム１の目標位置
データを検索し、こ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
。

そして、制御部３０が前述したようにＸ軸モータ６を作
動させ、スライダー７を移動する際には、制御部３０は
、時刻カウンタ１２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
１８から読み出すと井に、同様に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から読み出し、こ
の目標位置データにその補正値を加算して補正し、補正
された目標位置データに基づいて前述した通りにＸ軸サ
ーボアンプ１４を介してＸ軸モータ６を駆動するように
なっている。

したがって、このようなデータ補正装置にあっては、時
刻カウンタ１２が出力する時刻に対して予め設定されて
いるスライダー７の目標位置データを、カム１の動作を
基準として繰り返し補正し、補正した目標位置データｊ
こよってＸ軸モータ６を制御することにより、砥石４の
動作がカム１の動作に合うように補正することができ、
カム１と砥石４との位置関係を相対的に補正することが
できる。

このように構成されたデータ補正装置は、第２図に示す
フローチャートに基づいて、スライダー７の動作をカム
１の動作に対して補正する。

制御部３０は、外部制御装置１０から加工を開始する信
号を入力すると、時刻カウンタ１２をＯＮし、この時刻
カウンタ１２が出力する時刻に対応するカム１及びスラ
イダー７の夫々目標位置データを夫々のデータメモリ１
３．１９から人力すると共に、Ｘ軸補正データメモリ１
８から同様にその時刻に対応する補正値を人力する（ス
テップ１）。

そして、制御部３０は、この補正値をスライダー７の目
標位置データに加算して補正すると共に、補正したこの
目標位置データと、カム１の目標位置データとに基づい
てＸ軸モータ６及びＣ軸モータ２の回転量を夫々算出し
、これらの回転量をＸ軸サーボアンプ１４及びＣ軸サー
ボアンプ２０に夫々出力することにより、Ｘ軸モータ６
及びＣ軸モータ２を駆動し、スライダー７及びカム１を
夫々の目標位置データに相当する目標位置に夫々移動さ
せる（ステップ２）。

すると、補正部３１は、Ｘ軸ＰＧ１５、Ｘ軸位置カウン
タ１６及びＣＩｄｌＰＧ２１、Ｃ軸位置カウンタ２２を
介してスライダー７及びカム１の現在の位置データを入
力しくステップ３）、このカム１の現在の位置データに
相当する目標位置データに対応する時刻を検出する（ス
テップ４）。

そして、補正部３１は、検出した時刻に対応するスライ
ダー７の目標位置データをＸ軸データメモリ１３から入
力しくステップ５）、この目標位置データとステップ３
において人力したスライダー７の現在の位置データとの
偏差を求め、この偏差に基づいて補正関数により補正値
を算出する（ステップ６）。

さらに、補正部３１は、算出した補正値をステップ４に
おいて検出した時刻に対応させて、Ｘ軸補正データメモ
リ１８に格納する（ステップ７）。

そして、制御部３０は、夫々のデータメモリ１３．１９
に残りのデータがあり、かつ外部制御装置１０から加工
を終了する信号が人力されていない場合には、ステップ
１に戻り、時刻カウンタ１２が出力する時刻に従って繰
り返しＸ軸モータ６及びＣ軸モータ２をフィードバック
制御すると共に、スライダー７の目標位置データに対す
る補正値をＸ軸補正データメモリ１８に記憶する。又、
制御部３０は、外部制御装置１０から加工を終了する信
号を人力した場合、又はＸ軸データメモリ１３及びＣ軸
データメモリ１９に設定されている夫々の全てのデータ
に基づいてＸ軸モータ６及びＣ軸モータ２を駆動した場
合には、カム１の研削加工が終了したと判断し、時刻カ
ウンタ１２をリセットして処理を終了する（ステップ８
）。

ここで、本発明のデータ補正装置がカム１動作を基準と
してスライダー７の動作を補正する様子を第３図に示す
表に基づいて具体的に説明する。

１、＝ｉｊ　ＩＩＷに示すように、例えば、時刻カウン
タ１２から出力される時刻がＢであり、カム１の目標位
置データが２００″、スライダー７の目標位置データが
８開に夫々相当する値である場合には、制御部３０は、
これらの目標位置データに基づいて、カム１の回転角度
を２００’に、スライダー７のカム１に対する位置を８
ａ１１１にするようＸ軸モータ６及びＣ軸モータ２を駆
動する。そして、これに対して夫々のＰＣｌ３．２１及
び夫々の泣代カウンタ１６．２２を介して補正部３１に
人力される現在の位置データが、カム１が１９５’　、
スライダー７が７．５ｍｏ＋に相当するデータであった
場合には、補正部３１は、カム１が１９５”に相当する
時刻Ａのスライダー７の目標位置データ７１１１１と、
その７．５ａｖ＋との偏差０．５ｍｍを補正値に変換す
ると共に、この補正値をＸ軸補正データメモリ１８に時
刻Ａに対応させて記憶する。

そして、制御部３０は、次回に時刻カウンタ１２から出
力される時刻がＡとなった場合には、スライダー７の目
標位置データを７ｍｍ　＋　０．５ｍｍ＝　７．５ａｕ
ａに相当する目標位置データに補正し、この目標位置デ
ータに基づいてＸ軸モータ６を駆動し、スライダー７を
カム１に対して７．５ａｕｇの位置に移動させるように
補正する。

このようにカム１の目標位置データを基準としてスライ
ダー７の目標位置データを補正することによりカム１と
スライダー７との位置関係は、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。

尚、本実施例にあっては、カムを砥石により研削するＮ
Ｃ工作機械の制御装置において、砥石をカムに対して移
動するスライダーとカムとの位置関係を相対的に補正す
るものを例示したが、これに限ることなく、関連して動
作する複数の作動部材間の位置関係の補正を必要とする
ものに適用できるのはもちろんである。

（発明の効果） 以上の説四により川らかように、本発明にあっては以下
のような効果を奏す。

補正手段が基準となる作動部材の現在の位置データに相
当する目標位置データを検出し、この目標位置データに
対応するその他の作動部材の目標位置データと、その他
の作動部材の現在の位置データとの偏差を繰り返し記憶
し、フィードバック制御手段が、基準となる作動部材を
作動する作動手段以外の作動手段をフィードバック制御
する際に、補正手段から対応する偏差を人力し、目標位
置データをこの偏差に基づいて補正しつつフィードバッ
ク制御するので、基準となる作動部材は、予め設定され
ている目標位置データに基づいて動作し、その他の作動
部材は、その動作に対する偏差が補正されつつ動作する
ことになり、基準となる作動部材とその他の作動部材と
の動作が相対的に補正され、所望の動作を確実に行なわ
せることができる。

又、基準となる作動部材の動作は、補正する必要がなく
、制御を簡略化することができるばかりか、補正する値
を記憶する記憶手段等が不要となり経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るデータ補正装置の概略構成図、 第２図は、本発明に係るデータ補正装置の動作フローチ
ャート、 第３図は、本発明に係るデータ補正装置の動作の具体例
を示す説明図、 第４図、第５図、第６図は、従来のＮＣ工作機楓の制御
装置の説明図である。 １・・・カム（作動部材）、 ２・・・Ｃ軸モータ（作動手段）、 ４・・・砥石、 ６・・・Ｘ軸モータ（作動手段）、 ７・・・スライダー（作動部材）、 １２・・・時刻カウンタ（フィードバック制御手段）、
１３・・・Ｘ軸データメモリ（記憶手段）、１４・・・
Ｘ軸サーボアンプ（フィードバック制御手段）、 １５・・・ＸＩｄｌＰＧ（フィードバック制御手段）、
１６・・・Ｘ軸位置カウンタ（フィードバック制御手段
）、 １８・・・Ｘ軸補正データメモリ（補正手段）、１９・
・・Ｃ軸データメモリ（記憶手段）、２０・・・Ｃ軸サ
ーボアンプ（フィードバック制御手段）、 ２１・・・Ｃ？ｄｌＰＧ（フィードバック制御手段）、
２２・・・Ｃ軸位置カウンタ（フィードバック制御手段
）、 ３０・・・制御部（フィードバック制御手段）、３１・
・・補正部（補正手段）。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 関連した動作が必要な夫々の作動部材を作動する夫々の
   作動手段と、予め設定され、前記夫々の作動部材に前記
   動作を行なわせるための夫々の目標位置データを記憶す
   る記憶手段と、当該記憶手段に記憶された目標位置デー
   タに基づいて前記夫々の作動手段を夫々フィードバック
   制御するフィードバック制御手段と、当該フィードバッ
   ク制御手段によりフィードバックされる前記夫々の作動
   部材の現在の位置データのうち、基準となる作動部材の
   現在の位置データに相当する当該作動部材の前記目標位
   置データを検出すると共に、当該目標位置データに対応
   するその他の作動部材の夫々の前記目標位置データを、
   前記フィードバック制御手段が当該その他の作動部材を
   作動させる作動手段をフィードバック制御する際に生じ
   る偏差に基づいて夫々補正する補正手段とを有すること
   を特徴とするデータ補正装置。