JPS60239804A - 位置誤差補正方法 - 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〉 本発明は少なくとも２軸方向に移動制御される可動部の
位置誤差補正方法に係り、特にある軸方向の位置を該軸
に直角な軸方向現在位置に基づいて補正し、これにより
テーブルなどの可動部を案内するガイドレールのうねり
ゃガイドレールの取り付は誤差などに起因する位置誤差
を補正する位置誤差補正方法に関する。

〈従来技術〉 数値制御工作機械においては位置決め、あるいは通路制
御時ピッチ誤差などにより位置誤差が発生ずる。このた
め数値制御装置は一般に位置誤差補正機能を有し、たと
えば以下の方法により位置誤差の補正を行っている。す
なわち、機械可動部の各軸毎にその移動範囲を複数の区
間に分割すると共に、たとえばＸ軸については移動範囲
をＡＸｉ（ｌ−１，２，３、・・・）に分割すると共に
、各区間に対応して補正量ＥＸｉ　（ｉ　＝　１．２．
３、・・）を測定してメモリに記憶させておき、機械可
動部のＸ軸方向現在位置が所定の区間ＡＸｉに進入した
際、該区間に対応する前記補正量ＥＸｉを読み出し、該
補止量ＥＸｉと機械の移動方向（正方向、負方向）とに
基づいて機械可動部のＸ軸方向現在位置を補正する。

このように従来の位置誤差補正方法においては、ある軸
方向の誤差補正量たとえばＸ軸方向の誤差補正量はＸ軸
方向の現在位置のみに依存し、Ｘ軸に直角な軸すなわち
Ｙ軸その他の軸方向現在位置には無関係であった。

〈従来技術の欠点〉 ところで、ワイヤ放電加工機などにおいては、可動部で
あるテーブルを案内するガイドレールのうねりや該ガイ
ドレールの取り付は誤差などに起因して、ある軸方向の
現在位置に応して該軸に直角な軸方向に位置誤差が発生
する。

しかし、従来の誤差補正方法でばかかる位置誤差を補正
する乙とができず高精度の位置決め制御あるいは通路制
御ができなかった。

〈発明の目的〉 本発明の目的はテーブルを案内するガイドレールのうね
りやガイドレールの取り付は誤差などに起因する位置誤
差を補正して高精度の位置決め、通路制御ができる位置
誤差補正方法を提供することである。

本発明の別の目的は所定軸方向の現在位置に基づいて、
該所定軸に直角な軸方向の位置を補正する位置誤差補正
方法を提供することである。

〈発明の概要〉 本発明の位置誤差補正方法は、所定軸方向への一定移動
距離Δｌ毎に該所定軸に直角な軸方向に発生する位置誤
差量を予めメモリに記憶させておき、可動部が前記所定
軸方向に前記一定距離移動する毎に、メモリから所定の
位置誤差量を読み出し、該位置誤差量に基づいて所定軸
に直角な方向の可動部位置を補正する。この方法によれ
ば、ガイドレールのうねりやガイドレールの取り付は誤
差に起因する直角方向誤差を補正することができ高精度
の位置決め制御及び通路制御ができる。

〈実施例〉 第２図は誤差曲線であり、所定軸（Ｘ軸）方向の可動部
の位置Ｘに応じたＹ軸方向の位置誤差Ｅを示している。

Ｘ軸方向に可動部を移動させるとガイドレールのうねり
やガイドレールの取り付は誤差などに起因して、Ｙ軸方
向に第１図の誤差曲線で示す位置誤差が発生する。

従って、本発明においては所定軸の全ストロークを一定
移動距離Δｌて分割すると共に、各分割領域Ａ、（ｉ＝
１．２、・・・）と位置誤差変化分△Ｐ１との対応関係
を予め測定してメモリに記憶させておき、可動部が各分
割点を通過する毎に所定の位置誤差変化分ΔＰ１をメモ
リから読み出し、該位置誤差変化分だけ直角方向の位置
を補正するようにしている。尚、位置誤差変化分△Ｐ、
（ｉ＝１．２、・・弓は、可動部が領域Ａ１い＝１．２
、・・・）に位置するときの直角方向位置誤差をＥ。

（ｌ−１，２、・・・）とすれば次式 ６式％（１） で表現される。

すなわち、本発明では第３図に示すように可動部の所定
軸方向（たとえばＸ軸方向）の現在位置をＸ１現在位置
より原点側に最も近接している分割点の位置をｘＩ、、
換言すれば現在位置が属する領域Ａ１の原点側分割点の
位置座標値をＸ　とするとき、（ａ）可動部が＋Ｘ方向
に移動している場合において、（Ｘ−ｘＯ）が６１以上
になる毎に、換言すれば領域Ａ１＋、に進入する毎にΔ
Ｐｉ　＋　＋の補正を行い（ΔＰ１＋、に相当する数の
補正パルスを発生）、かつｘ、、を領域Ａ、＋、の分割
点位置に変更し、又可動部が負方向に移動している場合
において、ＸがＸ。以下になる毎に、換言すれば領域　
Ａニー＋に進入する毎にΔＰ１の補正を行い、かつＸ、
を領域Ａ＝、の分割点位置に変更する。

第１図は本発明の位置誤差補正方法を実現する装置のブ
ロック、第４図は位置誤差補正の処理の流れ図である。

第１図において、１１は数値制御装置、１２はＮＣテー
プ１３からＮＣデータを読み取るＮＣデータ読取装置、
１４はパルス分配器、１５は補正パルス発生回路、１６
ｘはパルス分配器からのＸ軸方向の分配パルスｘ２と補
正パルス発生口＃１１５からのＸ軸方向の補正パルスｘ
ｃを合成する合成回路、１６ＹはＹ軸方向の分配パルス
Ｙ。

と補正パルス発生回路１５から発生するＹ軸方向の補正
パルスＹｃを合成する合成回路、１７Ｘ、１７Ｙはサー
ボ回路、１８Ｘ、１８Ｙはモータ、１９Ｘ、１９Ｙはボ
ールネジ、２０はテーブルなどの可動部である。

（ａ）予めＸ軸方向へ可動部を移動させると共に、一定
移動距離Δｐ毎のＹ軸方向位置誤差Ｅ、を測定し、該誤
差Ｅ１を用いて位置誤差補正方法Ｐ。

を（１）式よりめ、位置誤差変化分ΔＰ１と領域Ａ、の
番号ｌとの対応関係を不揮発性メモＩＪ１１ａに記憶さ
せておく。又、同様にＹ軸方向への一定移動距離毎にＸ
軸方向位置誤差を測定して位置誤差変化分を不揮発性メ
モＩＪ　１１　ａに記憶させておく。

（ｂ）この状態て可動部を原点復帰させ、しかる後操作
パネル上のスタート釦を押圧すればプロセッサｌｌｂは
、１→ｌとすると共に、Ｎｃデータ読取装置１２をして
ＮＣテープ１３から１ブロック分のＮＣデータを読み取
らす。

（ｃ）プロセッサｌｌｂはＲＯＭ１１ｃに記憶されてい
る制御プログラムの制御により読み取ったＮＣデータが
プログラムエンドを示すＭＯ２であるかをどうかを判別
し、ＭＯ２であればＮＣ処理を終了する。

（ｄ）一方、プロセッサ１１ｂは読み取ったＮＣデータ
がプログラムエンドを示すＭＯ２てなく位置決め指令あ
るいは通路指令データであれば以下の通路制御処理を実
行する。すなわち、各軸のインクリメンタル値（２軸制
御であればＸ　ｉ　、　Ｙｉ）をめ、ついで該インクリ
メンタル値と指令送り速度とから所定の短い時間へＴの
間に各軸方向へ移動すべき移動量ΔＸ１△Ｙをめ、これ
らΔＸ１ΔＹをΔＴ毎にパルス分配器１４に入力する。

パルス分配器１４は入力データ（ΔＸ１△Ｙ）に基づい
−（パルス分配演算を行って各軸分前パルスＸ、、Ｙ、
を発生し、該分配パルスをサーボ回路１７Ｘ、１７Ｙに
入力し、モータ１８Ｘ、１８Ｙを回転させる。これによ
り、ボールネジ１９ｘ１１９Ｙが回転し、可動部２０は
ボールネジの回転方向に応じた方向に移動する。

又、プロセッサｌｌｂは６１秒毎に各軸方向の現在位置
Ｘ１ｙを次式 ％式％（２） （３） により更新し、更に各軸の残移動量Ｘ１、ｙ、を次Ｘ−
ΔＸ−＋ｘ、−・・　（４） ｙ、−△Ｙ→ｙ１・・・　（５） により更新しく　Ｘｒ　％　Ｙ　ｒの初期値は各軸イン
クリメンタル値である）、次式 ％式％（６） が成立するかどうかを判別する。尚、Ｘｚ’Ｊｚ　Ｘ、
、ｙｌはＲＡＭ１１ｄに記憶されている。

（６）式が満たされれば、現ブロックのパルス分配処理
が終了したものとして次のブロックのＮＣデータを読み
取らせ該ＮＣデータに基づいて上記処理を繰り返す。

（ｅ）一方、（６）式が満たされていなければ、プロセ
ッサｌｌｂは以下の処理を行う。尚、以下においては可
動部がＸ軸方向へ移動している場合におけるＹ軸方向の
位置誤差補正について説明するが、可動部がＹ軸方向へ
移動している場合におけるＸ軸方向の位置誤差補正も同
様に行われる。

さて、（６）式が満たされていなければプロセッサ１１
ｂは次式 ｘ−ｘ≧０・・・・・　（７） が成立するかどうかを判別する。尚、Ｘ−よ第３図に示
すように現在位置Ｘより原点側に最も近接している分割
点のＸ軸方向位置座標値、換言すれば現在位置Ｘが属す
る領域をＡ、の原点側分割点のＸ軸方向位置座標値であ
る。

（ｆ）（７）式が満たされていない場合には、可動部２
０が−Ｘ方向に移動して分割点を通過したものとしてプ
ロセッサｌｌｂは不揮発性メモリ１１ａから領域番号ｌ
に対応する位置誤差変化分ΔＰ、を読み出し、該位置誤
差変化分△Ｐ、に相当する数の補正パルスＹｃをＹ軸所
定方向に出力することを補正パルス発生回路１５に指示
する。又、プロセッサｌｌｂは次式 ％式％（８） （９） によりｌとＸ　を更新し、パルス分配処理を続行する。

尚、補正パルスの方向（符号）は以下のように決定され
る。すなわち、位置誤差変化分ΔＰ１が正で、移動方向
が＋Ｘ方向であればＹ軸方向補正パルスＹｃの符号をマ
イナス、移動方向が−Ｘ方向であれば補正パルスＹＣの
符号をプラス、又位置誤差変化分△Ｐ１が負で、移動方
向が＋ＸＸ回向あれば補正パルスＹｃの符号をプラス、
移動方向が−Ｘ方向であれば補正パルスＹｃの符号をマ
イナスにする。

補正パルス発生回路１５は数値制御装置１１から補正パ
ルス発生指示（補正軸、その方向、補正パルス数）があ
れば所定の符号付き補正パルスＹを指示された数発生す
る。この補正パルスＹ。は合成回路１６Ｙを介してサー
ボ回路１７Ｙに入力され、これにより可動部のＹ軸方向
位置はΔＰ１だけ補正される乙とになる。

（う）一方、（７）式が満１こされている場合にはプロ
セッサｌｌｂは次式 ％式％（１０） が満たされているかどうかを判別する。

（ｈ）（１０）式が満たされていなければ上記パルス分
配処理を繰り返す。

（ｉ）一方、（１０）式が満たされていれば可動部が＋
Ｘ方向に移動して領域Ａ、の分割点を通過したものとし
て、プロセッサｌｌｂは次式％式％（１１） により１を更新し、不揮発性メモ＋Ｊ　１１　ａから領
域番号１に対応する位置誤差補正方法Ｐ、を読み出し、
補正パルス発生回路１５にＹ軸所定方向にΔＰ、に相当
する数の補正パルスＹ。を出力する乙とを指示すると共
に、次式 ％式％（１２） によりＸ、を更新し、上記通路制御処理を繰り返す尚、
補正パルス発生回路１５は数値制御装置１１からの補正
パルス発生指示により所定数の補正パルスＹ　を合成回
路１６Ｙに出力し、Ｙ軸方向の位置誤差を補正する。

以上実施例では（２）、（３）式で与えられるＸあるい
はｙを用いて分割点を通過したかいなかを判別しｔコが
、可動部の実際の位置を検出し、該位置を用いて分割点
を通過したかどうかを判別してもよい。又、各領域Ａ１
の領域番号ｌに対応させプ７ｔ’ｙｉｉｌ傾至亦ＪＩ／
徘へｐ　ん言ν債す＾温をｔこついて説明したが、△Ｐ
１に代えて（１）式のＥｌを記憶させ、プロセッサをし
て（１）式の演算を行わせて△Ｐ１を算出するようにす
ることもてきる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、所定軸方向の現在
位置に応じて該所定軸に直角な方向の位置誤差を補正す
るように構成したから、ガイドレールのうねりやガイド
レールの取り付は誤差などに起因する位置誤差をなくす
乙とができ高精度の。　位置決めあるいは通路制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実現する装置のブロック図、第２
図は誤差曲線図、第３図は補正方法の説明図、第４図は
本発明にかかる位置誤差補正方法の処理の流れ図である
。 １１・・・数値制御装置、ｌｌａ・・・不揮発性メモリ
、１］ｂ・・・プロセッサ、１４・・・パルス分配器、
１５・・・補正パルス発生回路、１６Ｘ、１６Ｙ・・・
合成回路、１７Ｘ、１７Ｙ・・・サーボ回路、１８Ｘ、
１８Ｙ・・・モータ、１９Ｘ、１９Ｙ・・・ボールネジ
、２０・・・可動部 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　弁理士　齋藤千幹 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２軸方向へ移動制御される可動部の位
   置誤差補正方法において、所定軸方向への一定移動距離
   △ｌ毎に他の軸方向に発生する位置誤差量を記憶させて
   おき、可動部が所定軸方向へ前記一定距離移動する毎に
   前記位置誤差量に基いて他の軸方向の位置を補正するこ
   とを特徴どする位置誤差補正方法。　゛
2. （２）補正パルスを発生して前記他の軸方向の位置誤差
   を補正すると共に、位置誤差量が正の場合には、所定軸
   正方向へ可動部が移動するとき補正パルスの符号を負と
   し、負方向へ移動するとき正とし、又前記位置誤差量が
   負の場合には、所定軸正方向へ可動部が移動するとき補
   正パルスの符号を正とし、負方向へ移動するとき負とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の位
   置誤差補正方法。
3. （３）可動部の所定軸方向の現在位置をＸとすると共に
   、全ストロークをΔｌで分割し、現在位置から原点側に
   最も近い分割点の位置をＸ　とする時、 ｘ＜ｘ、になったとき負方向移動に基づく補正パルスを
   発生すると共に、次式 ％式％ によりＸ。を更新し、 ｘ−ｘＯ）Δｌζこなった時正方向移動に基づく補正パ
   ルスを発生すると共に、次式 ％式％ によりＸ、を更新する乙とを特徴とする特許請求の範囲
   第（２）項記載の位置誤差補正方法。