JPH10124123A - ロール研削盤の数値制御装置 - Google Patents
ロール研削盤の数値制御装置Info
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- JPH10124123A JPH10124123A JP27828596A JP27828596A JPH10124123A JP H10124123 A JPH10124123 A JP H10124123A JP 27828596 A JP27828596 A JP 27828596A JP 27828596 A JP27828596 A JP 27828596A JP H10124123 A JPH10124123 A JP H10124123A
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- correction
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- axis
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動的にバックラッシュ補正量を算出し、か
つ、移動前に補正を実行することにより、バックラッシ
ュ補正を適切に実行する。 【解決手段】 検出回路３２ｉ、３２ｊは、軸移動速度
を検出する。補正値計算関数が定義され、メインＣＰＵ
１１ａは、軸移動方向に変化があるとき、軸移動速度に
より該当軸の移動速度を補正値計算関数のパラメータと
して入力し、移動速度に応じたバックラッシュ補正値を
算出する。求められたバックラッシュ補正値により、バ
ックラッシュ補正の出力処理が実行される。出力処理が
終了後、次の移動指令等が開始される。
つ、移動前に補正を実行することにより、バックラッシ
ュ補正を適切に実行する。 【解決手段】 検出回路３２ｉ、３２ｊは、軸移動速度
を検出する。補正値計算関数が定義され、メインＣＰＵ
１１ａは、軸移動方向に変化があるとき、軸移動速度に
より該当軸の移動速度を補正値計算関数のパラメータと
して入力し、移動速度に応じたバックラッシュ補正値を
算出する。求められたバックラッシュ補正値により、バ
ックラッシュ補正の出力処理が実行される。出力処理が
終了後、次の移動指令等が開始される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロール研削盤の数
値制御装置係り、特に、速度対応型の移動前バックラッ
シュ補正機能を有するロール研削盤の数値制御装置に関
するものである。
値制御装置係り、特に、速度対応型の移動前バックラッ
シュ補正機能を有するロール研削盤の数値制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、数値制御による工作機械は、被
工作物を支持する主軸台と、被工作物を加工する工具を
取り付けた工具台とが、軸送り機構により相対的に移動
されることにより加工動作が実行される。このような工
作機械には、各駆動モータの送り速度及び回転速度や工
具の位置等を検出する検出器が設けられ、数値制御装置
により各駆動モータの制御が行われる。
工作物を支持する主軸台と、被工作物を加工する工具を
取り付けた工具台とが、軸送り機構により相対的に移動
されることにより加工動作が実行される。このような工
作機械には、各駆動モータの送り速度及び回転速度や工
具の位置等を検出する検出器が設けられ、数値制御装置
により各駆動モータの制御が行われる。
【０００３】ロール研削盤の数値制御装置においては、
このような軸送り機構により軸送り量及び軸送り速度を
指令する際、軸送り機構の機械的な損失・磨耗等による
誤差があり、この誤差は、一般に、バックラッシュ、定
常偏差、ロストモーション等と呼ばれる。このような誤
差を補正する機能がバックラッシュ補正機能である。
このような軸送り機構により軸送り量及び軸送り速度を
指令する際、軸送り機構の機械的な損失・磨耗等による
誤差があり、この誤差は、一般に、バックラッシュ、定
常偏差、ロストモーション等と呼ばれる。このような誤
差を補正する機能がバックラッシュ補正機能である。
【０００４】従来においては、バックラッシュ補正機能
は、送り軸により工具等が軸送りされている際に、送り
軸の進行方向が逆転するときに作用する。すなわち、ボ
ールネジのがたつきや各要素の弾性変形等により、軸送
りが停滞する量をバックラッシュ量とし、数値制御装置
は、これを予め測定して装置内に設定することにより、
軸送りの進行方向が逆転する毎にバックラッシュ量だけ
余分に移動させるようにするものである。
は、送り軸により工具等が軸送りされている際に、送り
軸の進行方向が逆転するときに作用する。すなわち、ボ
ールネジのがたつきや各要素の弾性変形等により、軸送
りが停滞する量をバックラッシュ量とし、数値制御装置
は、これを予め測定して装置内に設定することにより、
軸送りの進行方向が逆転する毎にバックラッシュ量だけ
余分に移動させるようにするものである。
【０００５】すなわち、従来技術においては、バックラ
ッシュ補正は、最初に設定された補正値のみで、補正を
行うようにしていた。また、バックラッシュ補正をかけ
るタイミングは、該当軸が反転移動を開始したときに同
時に実行していた。
ッシュ補正は、最初に設定された補正値のみで、補正を
行うようにしていた。また、バックラッシュ補正をかけ
るタイミングは、該当軸が反転移動を開始したときに同
時に実行していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
最初に設定された補正値のみによりバックラッシュ補正
を実行していたので、ウオームラック等の移動速度など
により補正量が変化する機械に対しては、適切に対応す
ることができなかった。
最初に設定された補正値のみによりバックラッシュ補正
を実行していたので、ウオームラック等の移動速度など
により補正量が変化する機械に対しては、適切に対応す
ることができなかった。
【０００７】また、該当軸が反転移動の開始と同時にバ
ックラッシュ補正を開始していたので、ステップ式にバ
ックラッシュ補正を実行するような場合は、軸移動の最
初の部分で、補間形状がくずれてしまうことがあった。
ックラッシュ補正を開始していたので、ステップ式にバ
ックラッシュ補正を実行するような場合は、軸移動の最
初の部分で、補間形状がくずれてしまうことがあった。
【０００８】本発明においては、以上の点に鑑み、自動
的にバックラッシュ補正量を算出し、かつ、移動前に補
正を実行することにより、従来技術では対応できかっ
た、移動速度等の条件変化によりバックラッシュ量が変
化し、かつ、バックラッシュ量が比較的大きい機械に対
しても、バックラッシュ補正を適切に実行することを目
的とする。
的にバックラッシュ補正量を算出し、かつ、移動前に補
正を実行することにより、従来技術では対応できかっ
た、移動速度等の条件変化によりバックラッシュ量が変
化し、かつ、バックラッシュ量が比較的大きい機械に対
しても、バックラッシュ補正を適切に実行することを目
的とする。
【０００９】また、本発明においては、プログラム指令
の移動ブロックの継ぎ目で、補正出力を実行し、補正出
力終了後にプログラム指令の分配を開始することによ
り、当該移動ブロックでの補間形状のくずれを発生しな
いようにすることを目的とする。
の移動ブロックの継ぎ目で、補正出力を実行し、補正出
力終了後にプログラム指令の分配を開始することによ
り、当該移動ブロックでの補間形状のくずれを発生しな
いようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明においては、第１
の解決手段によると、軸移動速度を求める検出手段と、
軸移動方向が反転する際に、前記検出手段により検出さ
れた軸移動速度に基づき補正値計算関数により補正値を
算出して更新する補正手段と、軸移動方向が反転する際
に、前記補正手段により更新された前記補正値に従い駆
動制御し、前記駆動制御が実行されるまで次の軸移動指
令の開始を遅らせる制御手段とを備えたロール研削盤の
数値制御装置を提供する。
の解決手段によると、軸移動速度を求める検出手段と、
軸移動方向が反転する際に、前記検出手段により検出さ
れた軸移動速度に基づき補正値計算関数により補正値を
算出して更新する補正手段と、軸移動方向が反転する際
に、前記補正手段により更新された前記補正値に従い駆
動制御し、前記駆動制御が実行されるまで次の軸移動指
令の開始を遅らせる制御手段とを備えたロール研削盤の
数値制御装置を提供する。
【００１１】また、本発明においては、第２の解決手段
によると、一連の複数の加工指令を記憶した第１の記憶
部と、軸移動速度を検出する検出部と、前記第１の記憶
部に記憶された前記加工指令を順次読み込み、軸移動方
向が反転する際に、前記検出部により検出された前記軸
移動速度に基づき補正値計算関数により補正値を計算し
更新する第１の制御部と、軸移動方向が反転する際に、
前記第１の制御部により計算された前記補正値に従い補
正駆動制御を実行し、前記補正駆動制御が実行された後
に前記加工指令により駆動制御する第２の制御部とを備
えたロール研削盤の数値制御装置を提供する。
によると、一連の複数の加工指令を記憶した第１の記憶
部と、軸移動速度を検出する検出部と、前記第１の記憶
部に記憶された前記加工指令を順次読み込み、軸移動方
向が反転する際に、前記検出部により検出された前記軸
移動速度に基づき補正値計算関数により補正値を計算し
更新する第１の制御部と、軸移動方向が反転する際に、
前記第１の制御部により計算された前記補正値に従い補
正駆動制御を実行し、前記補正駆動制御が実行された後
に前記加工指令により駆動制御する第２の制御部とを備
えたロール研削盤の数値制御装置を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に関連するロール
研削盤を備えた数値制御工作装置の構成図を示す。図１
のロール研削盤を備えた数値制御工作装置は、数値制御
部１０、入出力部２０及び工作部３０を含む。数値制御
部１０は、工作部３０の制御を司るものであり、演算処
理装置１１、記憶装置１２及びパルス分配回路１３等を
含む。記憶装置１２には、各種指令プログラム、データ
等が記憶される。演算処理装置１１は、記憶装置１２に
記憶されたプログラム及びデータ等に基づいて、パルス
分配回路１３に、駆動指令を送出する。パルス分配回路
１３は、工作部３０の各ドライブユニットに駆動指令を
送出し、駆動制御を行う。
研削盤を備えた数値制御工作装置の構成図を示す。図１
のロール研削盤を備えた数値制御工作装置は、数値制御
部１０、入出力部２０及び工作部３０を含む。数値制御
部１０は、工作部３０の制御を司るものであり、演算処
理装置１１、記憶装置１２及びパルス分配回路１３等を
含む。記憶装置１２には、各種指令プログラム、データ
等が記憶される。演算処理装置１１は、記憶装置１２に
記憶されたプログラム及びデータ等に基づいて、パルス
分配回路１３に、駆動指令を送出する。パルス分配回路
１３は、工作部３０の各ドライブユニットに駆動指令を
送出し、駆動制御を行う。
【００１３】入出力部２０は、入力装置２１と表示装置
２２等を含む。入力装置２１は、指令プログラム及びデ
ータ等を入力するための装置である。表示装置２２は、
プログラムリスト、工作機械の工作状況又は異常警報等
を表示するための装置である。
２２等を含む。入力装置２１は、指令プログラム及びデ
ータ等を入力するための装置である。表示装置２２は、
プログラムリスト、工作機械の工作状況又は異常警報等
を表示するための装置である。
【００１４】工作部３０は、例えばロール研削盤で構成
される。工作部３０は、ドライブユニット３１ａ〜３１
ｃ、検出回路３２、モータ３３ａ〜３３ｄ、主軸台側受
台３４、心押側受台３５、スライドテーブル３６、ガイ
ド３７、回転砥石３８等を含む。
される。工作部３０は、ドライブユニット３１ａ〜３１
ｃ、検出回路３２、モータ３３ａ〜３３ｄ、主軸台側受
台３４、心押側受台３５、スライドテーブル３６、ガイ
ド３７、回転砥石３８等を含む。
【００１５】ドライブユニット３１ａ〜３１ｃは、数値
制御部１０からの駆動指令を受信する。ドライブユニッ
ト３１ａにより、サーボモータであるモータ３３ａが駆
動され、同様に、ドライブユニット３１ｂにより、サー
ボモータであるモータ３３ｂが駆動されることにより、
スライドテーブル３６をガイド３７の方向（Ｚ方向）及
びその垂直方向（Ｘ方向又はＹ方向）に移動する。ま
た、ドライブユニット３１ｃにより、砥石回転モータで
あるモータ３３ｄが駆動され、スライドテーブル３６に
設けられた回転砥石３８を回転させる。一方、砥石回転
モータ３３ｄの回転数又は電流値等のデータは、検出回
路３２により検出されて、数値制御部１０に伝送され
る。
制御部１０からの駆動指令を受信する。ドライブユニッ
ト３１ａにより、サーボモータであるモータ３３ａが駆
動され、同様に、ドライブユニット３１ｂにより、サー
ボモータであるモータ３３ｂが駆動されることにより、
スライドテーブル３６をガイド３７の方向（Ｚ方向）及
びその垂直方向（Ｘ方向又はＹ方向）に移動する。ま
た、ドライブユニット３１ｃにより、砥石回転モータで
あるモータ３３ｄが駆動され、スライドテーブル３６に
設けられた回転砥石３８を回転させる。一方、砥石回転
モータ３３ｄの回転数又は電流値等のデータは、検出回
路３２により検出されて、数値制御部１０に伝送され
る。
【００１６】さらに、ドライブユニット３１ｃにより、
主軸回転モータであるモータ３３ｃが駆動される。主軸
台側受台３４と心押側受台６の間には、被工作物３９が
設置されており、モータ３３ｃにより回転される。
主軸回転モータであるモータ３３ｃが駆動される。主軸
台側受台３４と心押側受台６の間には、被工作物３９が
設置されており、モータ３３ｃにより回転される。
【００１７】このようにして、被工作物３９は、回転砥
石３８により加工されることになる。
石３８により加工されることになる。
【００１８】ここでは、回転砥石３８による加工の例を
示したが、これに限らず、ドリル、タップ、切り出しビ
ット等による加工に対しても、本発明を適用することが
できる。
示したが、これに限らず、ドリル、タップ、切り出しビ
ット等による加工に対しても、本発明を適用することが
できる。
【００１９】本発明の速度対応型移動前バックラッシュ
補正機能処理の動作概要は、以下１）〜５）のようにな
る。すなわち、 １）該当軸の移動速度を検出する。 ２）補正値計算関数を定義する。 ３）該当軸の移動速度を補正値計算関数のパラメータと
して入力し、移動速度に応じたバックラッシュ補正値を
算出する。 ４）求められたバックラッシュ補正値により以前のバッ
クラッシュ補正値を変更する。 ５）バックラッシュ補正の出力処理終了後、次の移動指
令等が開始される。 以上のようにして、自動的に補正を行うものである。
補正機能処理の動作概要は、以下１）〜５）のようにな
る。すなわち、 １）該当軸の移動速度を検出する。 ２）補正値計算関数を定義する。 ３）該当軸の移動速度を補正値計算関数のパラメータと
して入力し、移動速度に応じたバックラッシュ補正値を
算出する。 ４）求められたバックラッシュ補正値により以前のバッ
クラッシュ補正値を変更する。 ５）バックラッシュ補正の出力処理終了後、次の移動指
令等が開始される。 以上のようにして、自動的に補正を行うものである。
【００２０】ここで、補正値計算関数は、概略以下のよ
うに示される。この関数の計算式は、経験により求めら
れたものである。ここでは、補正量ａ（パルス）として
表す。 ａ（パルス）＝Ｋ1 ＊ lnＦ ＋ Ｋ2 ここで、Ｋ1 、Ｋ2 ： 機械のイナーシャ、補間形状に
よって決定する係数 Ｆ ： 該当軸の現在の移動速度 ln ： 対数関数 なお、計算に使用する速度Ｆは、（プログラム指令値）
＊（オーバーライド）である。
うに示される。この関数の計算式は、経験により求めら
れたものである。ここでは、補正量ａ（パルス）として
表す。 ａ（パルス）＝Ｋ1 ＊ lnＦ ＋ Ｋ2 ここで、Ｋ1 、Ｋ2 ： 機械のイナーシャ、補間形状に
よって決定する係数 Ｆ ： 該当軸の現在の移動速度 ln ： 対数関数 なお、計算に使用する速度Ｆは、（プログラム指令値）
＊（オーバーライド）である。
【００２１】数値制御装置１０では、加工プログラムを
１ブロックずつ読み出して解析し、その指令に従って、
駆動モータを制御する。そして、指令パルス数に応じて
適宜の移動量が決定される。その際、１ブロックの移動
を完了してから、次のブロックの移動を開始するまでの
間を、「ブロックの継ぎ目」という。
１ブロックずつ読み出して解析し、その指令に従って、
駆動モータを制御する。そして、指令パルス数に応じて
適宜の移動量が決定される。その際、１ブロックの移動
を完了してから、次のブロックの移動を開始するまでの
間を、「ブロックの継ぎ目」という。
【００２２】バックラッシュ補正量は、１ブロックの移
動を完了してから、次のブロックの移動を開始するまで
の間に、ソフトウェア処理で、後述するようなフローチ
ャートにより適宜計算する。この際、計算に使用される
データ、及び計算結果のデータは、ＲＡＭ，ＲＯＭ等か
ら読み出し又は書き込みを行う。
動を完了してから、次のブロックの移動を開始するまで
の間に、ソフトウェア処理で、後述するようなフローチ
ャートにより適宜計算する。この際、計算に使用される
データ、及び計算結果のデータは、ＲＡＭ，ＲＯＭ等か
ら読み出し又は書き込みを行う。
【００２３】つぎに、図２に、本発明に係るロール研削
盤の数値制御装置の構成図を示す。これは、図１におけ
る数値制御部に関連する構成を詳細に示したものであ
る。演算処理装置１１は、メインＣＰＵ１１ａ及びサー
ボＣＰＵ１１ｂを含み、データリンカ１１ｃを介して各
種データ等を送受する。メインＣＰＵ１１ａは、加工プ
ログラムの読み出し、プログラム解析、サーボ位置指令
の計算、バックラッシュ補正の計算等を実行する。サー
ボＣＰＵ１１ｂは、バックラッシュ補正を含むサーボブ
ロック図に従った処理等を実行する。さらに、サーボＣ
ＰＵ１１ｂは、パルス分配回路１３に駆動指令を送出す
るとともに、各検出回路から検出データが入力される。
盤の数値制御装置の構成図を示す。これは、図１におけ
る数値制御部に関連する構成を詳細に示したものであ
る。演算処理装置１１は、メインＣＰＵ１１ａ及びサー
ボＣＰＵ１１ｂを含み、データリンカ１１ｃを介して各
種データ等を送受する。メインＣＰＵ１１ａは、加工プ
ログラムの読み出し、プログラム解析、サーボ位置指令
の計算、バックラッシュ補正の計算等を実行する。サー
ボＣＰＵ１１ｂは、バックラッシュ補正を含むサーボブ
ロック図に従った処理等を実行する。さらに、サーボＣ
ＰＵ１１ｂは、パルス分配回路１３に駆動指令を送出す
るとともに、各検出回路から検出データが入力される。
【００２４】記憶装置１２は、システムソフトを記憶し
たＲＯＭ１２ａ及び１２ｂ、加工プログラム、各種補正
値等を記憶したＲＡＭ１２ｃ、バックラッシュ補正値及
びステップ量等を記憶したＲＡＭ１２ｄ等を含む。ＲＯ
Ｍ１２ａ及びＲＡＭ１２ｃは、メインＣＰＵ１１ａによ
り読み出し及び／又は書き込みが行われる。また、ＲＯ
Ｍ１２ｂ及びＲＡＭ１２ｄは、サーボＣＰＵ１１ｂによ
り読み出し及び／又は書き込みが行われる。
たＲＯＭ１２ａ及び１２ｂ、加工プログラム、各種補正
値等を記憶したＲＡＭ１２ｃ、バックラッシュ補正値及
びステップ量等を記憶したＲＡＭ１２ｄ等を含む。ＲＯ
Ｍ１２ａ及びＲＡＭ１２ｃは、メインＣＰＵ１１ａによ
り読み出し及び／又は書き込みが行われる。また、ＲＯ
Ｍ１２ｂ及びＲＡＭ１２ｄは、サーボＣＰＵ１１ｂによ
り読み出し及び／又は書き込みが行われる。
【００２５】パルス分配回路１３を介して伝送された駆
動指令は、サーボドライバ等から構成されるドライブユ
ニット３１ｉ及び３１ｊに伝送され、モータ３１ｉ及び
３１ｊを駆動する。エンコーダ等を含む検出回路３２ｉ
及び３２ｊは、モータ３１ｉ及び３１ｊの回転数、電流
値等の所定のデータを検出し、メインＣＰＵ１１ａ及び
サーボＣＰＵ１１ｂに伝送する。
動指令は、サーボドライバ等から構成されるドライブユ
ニット３１ｉ及び３１ｊに伝送され、モータ３１ｉ及び
３１ｊを駆動する。エンコーダ等を含む検出回路３２ｉ
及び３２ｊは、モータ３１ｉ及び３１ｊの回転数、電流
値等の所定のデータを検出し、メインＣＰＵ１１ａ及び
サーボＣＰＵ１１ｂに伝送する。
【００２６】つぎに、加工プログラムによる自動運転処
理の概要を説明する。図３に、バックラッシュ補正機能
処理のフローチャートを示す。これは、速度対応型で移
動前にバックラッシュ補正を実行するものである。
理の概要を説明する。図３に、バックラッシュ補正機能
処理のフローチャートを示す。これは、速度対応型で移
動前にバックラッシュ補正を実行するものである。
【００２７】メインＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１２ａに記
憶されたシステムソフトウェアに従って、プログラムが
実行開始される。ここで、メインＣＰＵ１１ａは、メモ
リＲＡＭ１２ｂから命令を１ブロック読み出すことによ
り、軸移動量、軸移動速度、軸移動方向等のブロック移
動の指令データをメインＣＰＵ１１ａにロードして記憶
するとともに、この前回のブロック移動が完了（Ｓ１
７）しているとする。そこで、メインＣＰＵ１１ａは、
メモリＲＡＭ１２ｂから次の命令を１ブロック読み出す
ことにより、軸移動量、軸移動速度、軸移動方向等の各
種データをメインＣＰＵ１１ａにロードして記憶する
（Ｓ０１）。そして、前回のブロック移動と今回ロード
したブロック移動との移動方向の変化を解析する（Ｓ０
３）。ここで、移動方向に変化がない場合は（Ｓ０
３）、通常のように、サーボＣＰＵ１１ｂにより速度分
配処理を実行し（Ｓ１３）、サーボ系への駆動指令を出
力する（Ｓ１５）。該当するドライブユニット３１は、
この駆動指令により適宜軸移動等を実行し、ブロック移
動が完了すると、ステップＳ０１に戻り、次のブロック
移動処理を開始する。
憶されたシステムソフトウェアに従って、プログラムが
実行開始される。ここで、メインＣＰＵ１１ａは、メモ
リＲＡＭ１２ｂから命令を１ブロック読み出すことによ
り、軸移動量、軸移動速度、軸移動方向等のブロック移
動の指令データをメインＣＰＵ１１ａにロードして記憶
するとともに、この前回のブロック移動が完了（Ｓ１
７）しているとする。そこで、メインＣＰＵ１１ａは、
メモリＲＡＭ１２ｂから次の命令を１ブロック読み出す
ことにより、軸移動量、軸移動速度、軸移動方向等の各
種データをメインＣＰＵ１１ａにロードして記憶する
（Ｓ０１）。そして、前回のブロック移動と今回ロード
したブロック移動との移動方向の変化を解析する（Ｓ０
３）。ここで、移動方向に変化がない場合は（Ｓ０
３）、通常のように、サーボＣＰＵ１１ｂにより速度分
配処理を実行し（Ｓ１３）、サーボ系への駆動指令を出
力する（Ｓ１５）。該当するドライブユニット３１は、
この駆動指令により適宜軸移動等を実行し、ブロック移
動が完了すると、ステップＳ０１に戻り、次のブロック
移動処理を開始する。
【００２８】一方、ステップＳ０３において、移動方向
に変化がある場合（Ｓ０３）、今回移動方向がマイナス
方向か否か判断する（Ｓ０５）。ここで、前回移動方向
がプラスで今回移動方向がマイナスであれば、メインＣ
ＰＵ１１ａは、前回移動速度からバックラッシュ補正値
を計算し、データリンカ１１ｃに出力する（Ｓ０７）。
さらに、サーボＣＰＵ１１ｂは、計算されたバックラッ
シュ補正値をデータリンカ１１ｃを介して受信して、Ｒ
ＡＭ１２ｄに記憶する（Ｓ０７）。一方、今回移動方向
がプラスの場合は、ステップＳ０７によるバックラッシ
ュ補正値の計算及び記憶処理は、スキップされる。つぎ
に、サーボＣＰＵ１１ｂは、ＲＡＭ１２ｄに記憶された
バックラッシュ補正値により、後述するような構成等で
補正指令を出力する。この補正指令に従い、パルス分配
回路１３を介して、ドライブユニット３１ｉ及び３１ｊ
により各モータ３３ｉ及び３３ｊが駆動される。このよ
うな出力処理により、バックラッシュ補正が実行される
（Ｓ１１）。
に変化がある場合（Ｓ０３）、今回移動方向がマイナス
方向か否か判断する（Ｓ０５）。ここで、前回移動方向
がプラスで今回移動方向がマイナスであれば、メインＣ
ＰＵ１１ａは、前回移動速度からバックラッシュ補正値
を計算し、データリンカ１１ｃに出力する（Ｓ０７）。
さらに、サーボＣＰＵ１１ｂは、計算されたバックラッ
シュ補正値をデータリンカ１１ｃを介して受信して、Ｒ
ＡＭ１２ｄに記憶する（Ｓ０７）。一方、今回移動方向
がプラスの場合は、ステップＳ０７によるバックラッシ
ュ補正値の計算及び記憶処理は、スキップされる。つぎ
に、サーボＣＰＵ１１ｂは、ＲＡＭ１２ｄに記憶された
バックラッシュ補正値により、後述するような構成等で
補正指令を出力する。この補正指令に従い、パルス分配
回路１３を介して、ドライブユニット３１ｉ及び３１ｊ
により各モータ３３ｉ及び３３ｊが駆動される。このよ
うな出力処理により、バックラッシュ補正が実行される
（Ｓ１１）。
【００２９】バックラッシュ補正のため出力処理が完了
した後に（Ｓ１１）、メインＣＰＵ１１ａは、ステップ
Ｓ０１でロードした軸移動量、移動速度等をもとに、サ
ンプリング毎の指令値をサーボＣＰＵ１１ｂに送信す
る。一方、サーボＣＰＵ１１ｂは、この指令値に基づい
て速度分配処理を実行し、パルス分配回路１３に駆動指
令を出力する（Ｓ１３）。パルス分配回路１３では、こ
の指令をもとに、サーボ系への駆動指令を出力し、各モ
ータが駆動される（Ｓ１５）。
した後に（Ｓ１１）、メインＣＰＵ１１ａは、ステップ
Ｓ０１でロードした軸移動量、移動速度等をもとに、サ
ンプリング毎の指令値をサーボＣＰＵ１１ｂに送信す
る。一方、サーボＣＰＵ１１ｂは、この指令値に基づい
て速度分配処理を実行し、パルス分配回路１３に駆動指
令を出力する（Ｓ１３）。パルス分配回路１３では、こ
の指令をもとに、サーボ系への駆動指令を出力し、各モ
ータが駆動される（Ｓ１５）。
【００３０】このようにして、１ブロック移動が完了す
ると（Ｓ１７）、次の１ブロック移動データをロードす
るステップＳ０１に戻り、プログラムが終了するまで処
理を繰り返す。ブロックの継ぎ目では、ブロック移動方
向に変化が有った場合、バックラッシュ補正が実行され
る。
ると（Ｓ１７）、次の１ブロック移動データをロードす
るステップＳ０１に戻り、プログラムが終了するまで処
理を繰り返す。ブロックの継ぎ目では、ブロック移動方
向に変化が有った場合、バックラッシュ補正が実行され
る。
【００３１】ここで、ステップＳ０７において、１回の
トータルバックラッシュ補正値ａの詳細な計算式は、例
えば、以下のようになる。 ここで ｔ1 ＝１１０５６−１４５７９３ｔ＋１４８４
６６９ｔ2−４４１６６３５ｔ3 ｔ2 ＝−１９４２．７＋４１５５５ｔ−４２１６７３ｔ
2＋１２７７０８１ｔ3 ｔ＝テーパ量（直径値）／Ｚ２（ｍｍ） ｂ＝セッティングパラメータ１ ｄ＝セッティングパラメータ２ Ｆ：これから移動するブロックの速度（ｍｍ／ｍｉｎ） （指令速度＊オーバーライド） （ａ＞０のみ有効）
トータルバックラッシュ補正値ａの詳細な計算式は、例
えば、以下のようになる。 ここで ｔ1 ＝１１０５６−１４５７９３ｔ＋１４８４
６６９ｔ2−４４１６６３５ｔ3 ｔ2 ＝−１９４２．７＋４１５５５ｔ−４２１６７３ｔ
2＋１２７７０８１ｔ3 ｔ＝テーパ量（直径値）／Ｚ２（ｍｍ） ｂ＝セッティングパラメータ１ ｄ＝セッティングパラメータ２ Ｆ：これから移動するブロックの速度（ｍｍ／ｍｉｎ） （指令速度＊オーバーライド） （ａ＞０のみ有効）
【００３２】次に、図４に、サーボ系の概略構成図の一
例を示す。入力された指令値は、減算器４１により所定
のバックラッシュ補正がなされ、速度制御部４２に伝送
される。速度制御部４２は、モータ４３を駆動し、ギア
４４を介して、ボールネジ４５が回転される。一方、モ
ータ４３の回転数等はエンコーダ４６を介して、ギアマ
ルチ４７で検出される。減算器４８では、バックラッシ
ュ補正値４９と、ギアマルチ４７の出力を減算すること
により、実際のモータ４３の駆動状況をフィードバック
する。減算器４１では、指令値から減算器４８の出力を
減算することにより、所定のバックラッシュ補正を行
う。
例を示す。入力された指令値は、減算器４１により所定
のバックラッシュ補正がなされ、速度制御部４２に伝送
される。速度制御部４２は、モータ４３を駆動し、ギア
４４を介して、ボールネジ４５が回転される。一方、モ
ータ４３の回転数等はエンコーダ４６を介して、ギアマ
ルチ４７で検出される。減算器４８では、バックラッシ
ュ補正値４９と、ギアマルチ４７の出力を減算すること
により、実際のモータ４３の駆動状況をフィードバック
する。減算器４１では、指令値から減算器４８の出力を
減算することにより、所定のバックラッシュ補正を行
う。
【００３３】本発明のバックラッシュ補正は、図１にお
けるＺ軸に対して有効なものを説明したが、これに限ら
ず、適宜の軸に、また複数の軸に対しても応用すること
ができる。さらに、テーパ形状が選択されている場合の
自動、ＭＤＩ又は手動トラバース運転での、「Ｇ００」
モード、「Ｇ０１」モード等の移動に対して有効であ
る。
けるＺ軸に対して有効なものを説明したが、これに限ら
ず、適宜の軸に、また複数の軸に対しても応用すること
ができる。さらに、テーパ形状が選択されている場合の
自動、ＭＤＩ又は手動トラバース運転での、「Ｇ００」
モード、「Ｇ０１」モード等の移動に対して有効であ
る。
【００３４】また、上述の実施の形態では、移動方向が
プラスからマイナスに変化した場合にバックラッシュ補
正値を計算したが、マイナスからプラスに変化した場合
にも適用することができる。
プラスからマイナスに変化した場合にバックラッシュ補
正値を計算したが、マイナスからプラスに変化した場合
にも適用することができる。
【００３５】また、本発明では、補正値出力は、各移動
指令ブロックの継ぎ目で実行し、また、各軸の移動は、
バックラッシュ補正を出力した後に実行するようにし
た。このため、補間形状がくずれないようにした。
指令ブロックの継ぎ目で実行し、また、各軸の移動は、
バックラッシュ補正を出力した後に実行するようにし
た。このため、補間形状がくずれないようにした。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、自動
的にバックラッシュ補正量を算出し、かつ、移動前に補
正を実行することにより、従来は対応できかった、移動
速度等の条件変化によりバックラッシュ量が変化し、か
つ、バックラッシュ量が比較的大きい機械に対しても、
バックラッシュ補正を適切に実行することができる。
的にバックラッシュ補正量を算出し、かつ、移動前に補
正を実行することにより、従来は対応できかった、移動
速度等の条件変化によりバックラッシュ量が変化し、か
つ、バックラッシュ量が比較的大きい機械に対しても、
バックラッシュ補正を適切に実行することができる。
【００３７】また、本発明においては、指令ブロックの
継ぎ目で、補正出力を実行し、補正出力終了後にプログ
ラム指令の分配を開始することにより、移動ブロックで
の補間形状のくずれを発生しないようにすることができ
る。
継ぎ目で、補正出力を実行し、補正出力終了後にプログ
ラム指令の分配を開始することにより、移動ブロックで
の補間形状のくずれを発生しないようにすることができ
る。
【００３８】さらに、本発明によると、補正の手段とし
て、逆行早送りと戻し補正による手段を用いないため、
位置決め以外にも、カッタとワークが接触しているとき
等にも使用することができる。
て、逆行早送りと戻し補正による手段を用いないため、
位置決め以外にも、カッタとワークが接触しているとき
等にも使用することができる。
【図１】本発明に関連するロール研削盤を備えた数値制
御工作装置の構成図。
御工作装置の構成図。
【図２】本発明に係るロール研削盤の数値制御装置の構
成図。
成図。
【図３】バックラッシュ補正機能処理のフローチャー
ト。
ト。
【図４】サーボ系の概略構成図。
１１１ 演算処理装置 １１ａ メインＣＰＵ １１ｂ サーボＣＰＵ １１ｃ データ入力 １２ 記憶装置 １３ パルス分配回路
Claims (7)
- 【請求項１】軸移動速度を求める検出手段と、 軸移動方向が反転する際に、前記検出手段により検出さ
れた軸移動速度に基づき補正値計算関数により補正値を
算出して更新する補正手段と、 軸移動方向が反転する際に、前記補正手段により更新さ
れた前記補正値に従い駆動制御し、前記駆動制御が実行
されるまで次の軸移動指令の開始を遅らせる制御手段と
を備えたロール研削盤の数値制御装置。 - 【請求項２】一連の複数の加工指令を記憶した第１の記
憶部と、 軸移動速度を検出する検出部と、 前記第１の記憶部に記憶された前記加工指令を順次読み
込み、軸移動方向が反転する際に、前記検出部により検
出された前記軸移動速度に基づき補正値計算関数により
補正値を計算し更新する第１の制御部と、 軸移動方向が反転する際に、前記第１の制御部により計
算された前記補正値に従い補正駆動制御を実行し、前記
補正駆動制御が実行された後に前記加工指令により駆動
制御する第２の制御部とを備えたロール研削盤の数値制
御装置。 - 【請求項３】前記第１の制御部は、前回の加工指令によ
る移動指令と今回の加工指令による移動指令とで移動方
向に変化が有る場合、前回の移動指令が実行された際の
移動速度に基づき前記補正値計算関数に従い前記補正値
を計算して前記第２の制御部に出力することを特徴とす
る請求項２に記載のロール研削盤の数値制御装置。 - 【請求項４】前記第２の制御部は、前記補正値を前記検
出部により検出された前記軸移動速度により修正した値
に基づいて補正指令を求め、前記補正指令に応じて軸移
動制御を行うことをを特徴とする請求項２又は３に記載
のロール研削盤の数値制御装置。 - 【請求項５】前記補正値を記憶する第２の記憶部をさら
に備え、 前記第２の制御部は前記第２の記憶部に記憶された前記
補正値に基づいて補正指令を求め、前記補正値が変更さ
れたとき新たな前記補正値を前記第２の記憶部に記憶す
ることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の
ロール研削盤の数値制御装置。 - 【請求項６】前記補正値関数により計算される前記補正
値は、バックラッシュに応じた補正値であることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載のロール研削盤
の数値制御装置。 - 【請求項７】前記補正値計算関数は、以下の式であるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のロー
ル研削盤の数値制御装置。 補正値ａ＝Ｋ1 ＊ lnＦ ＋ Ｋ2 ここで、Ｋ1 、Ｋ2 ： 機械のイナーシャ、補間形状に
よって決定する係数 Ｆ ： 該当軸の現在の移動速度 ln ： 対数関数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27828596A JP3649825B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | ロール研削盤の数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27828596A JP3649825B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | ロール研削盤の数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10124123A true JPH10124123A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3649825B2 JP3649825B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=17595224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27828596A Expired - Fee Related JP3649825B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | ロール研削盤の数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3649825B2 (ja) |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP27828596A patent/JP3649825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3649825B2 (ja) | 2005-05-18 |
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