JPS636604A - 数値制御システム - 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〕 この発明は、数値制御工作機械などの切削面精度および
切削形状精度を向上できる数値制御システムに関するも
のである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のセミ・クローズループ制御の数値制御シ
ステムを示す図で、この図において、１は数値制御装置
、２は前記数値制御装置１に与えられた指令、３は前記
指令２から位置決めするのに必要な定数のタウ（ＴＡＵ
）　、１１は前記タウ３を算出するために必要な位置決
め機能上パラメータ、５は前記数値制御装置１の増幅要
素である位置ループゲイン、６は前記数値制御装置１か
らの指令を受け、増幅するための駆動アンプ、７は前記
駆動アンプ６からのパワーにより駆動される駆動モータ
、８は前記駆動モータ７の回転速度および回転角度を検
出する検出器、９は前記検出器８より前記駆動アンプ６
へ返還される速度データフィードバック、１０は前記検
出器８より前記数値制御装置１へ返還される位置データ
フィードバック、１１は前記駆動モータ７の回転を与左
るためのカップリング、１２は前記カップリング１１に
より接続されているボールネジ、１３は前記ボールネジ
１２により移動するテーブルである。

次に動作について説明する。

数値制御装置１では、与えられた指令２に位置決めする
のに必要な検出器８のギヤ比や指令２の１パルス当たり
の移動量やボールネジピッチなどの位置決め機能上パラ
メータ４により算出されるタウ３を乗じ、この値と駆動
モータ７の現在位置のデータ（位置データフィードバッ
ク１０）との差を位置ループゲイン５で積算、増幅し、
駆動アンプ６へ渡す。

指令２をＤｌ、タウ３をＴＡＵ、位置検出ギヤ比をＸ、
１パルス当たりの移動量をａ、ポールネジピッチをＰ２
位位置データフィードバック１０ＤＩ、位置ループゲイ
ン５をＫｐ、駆動アンプ６へ渡す値をεとすれば ε−に、Σ（ＤＩ−ＴＡＵ−ＤＯ・・・・・・（１）Ｔ
ＡＵ＝丁・α　・・・　・・・・・・・・・・・・・（
２）となる。

次いで、駆動アンプ６により駆動される駆動モータの回
転がカップリング１１を伝わり、ボールネジ１２を回転
させる。

そして、このボールネジ１２の回転運動は直線運動に変
わって伝えられるので、ボールネジ１２に取り付けられ
たテーブル１３は左右に移動する。

この−連の動作の中で、駆動モータ７の回転軸に取り付
けられた検出器８はモータ回転数とモータ回転位置の検
出を行い、モータ回転数は速度データフィードバック９
として駆動アンプ６へ返還されて速度ループ制御が行わ
れ、またモータ回転位置は位置データフィードバック１
ｏとして数値制御装置１へ返還されて位置ループ制御が
行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の数値制御システムは、温度変化によ
るボールネジ１２の熱膨張でポールネジピッチＰが変化
して実際の１ピツチごとの移動量が変化した場合、補償
機能がなかったためテーブル１３の移動距離に誤差を生
じるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、温度変化による熱膨張の補正を行うことができる
数値制御システムを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る数値制御システムは、温度変化によって
誤差を生じる駆動部に温度を検出する温度センサを備え
、数値制御装置を温度センサによって検出される温度の
変化に対応して駆動部の制御を補償するように構成した
ものである。

〔作用］ この発明においては、数値制御装置が駆動部に備えた温
度センサによって検出される温度の変化に対応して駆動
部の制御を補償する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の数値制御システムの一実施例を示す
図で、この図において、第２図と同一符号（よ同一部分
を示し、１４は温度センサで、ボールネジ１２とテーブ
ル１３との接触点に取り付けられている。１５は温度デ
ータフィードバックで、温度センサ１４により検出され
たボールネジ１２の温度を表す。

第１図のように構成された数値制御システムにおいては
、従来固定であった位置決め機能上パラメータ４のうち
、ボールネジ１２の熱膨張に伴い値を変える必要のある
ポールネジピッチＰの補正値を、ボールネジ１２の材質
に合った膨張率と温度データフィードバック１５から割
り出し、もとのポールネジピッチＰを補正する。この補
正値をＰｏとすれば前述した第（１）式および第（２）
式は、ｅ１＝に、Σ（Ｄ　＋　・Ｔ　Ａ　Ｕ　ｓ　　Ｄ
　ｔＬ−−−（３）　　Ｘ Ｔ　Ａ　Ｕ　１−Ｂ−Ｆ１’ｌ・α　・・・・・・　・
（４）となる。

すなわち、熱膨張によりポールネジピッチＰが大となっ
ても、モータ回転数が適当な分だけ小さくなるようにポ
ールネジピッチＰに補正値Ｐ０が加えられる。これに伴
って所定量だけＴＡＵｌが小さくなり、その結果、駆動
アンプ６へ出力される値ε、も適当な分だけ小さくなり
、温度変化によるボールネジ１２の膨張、収縮に合わせ
た制御の補償を行うことができる。

なお、上記実施例では、温度センサ１４をボールネジ１
２とテーブル１３との接触点に取り付けたものを示した
が、ボールネジ１２の端部に設けてもよい。

また上記実施例では、ポールネジピッチＰに補正値Ｐ０
を加えることにより制御の補償を行った場合について説
明したが、ギヤ比Ｘや１パルス当たりの移動量αを補正
してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明しなとおり、温度変化によって誤差
を生じる駆動部に温度を検出する温度センサを備え、数
値制御装置を温度センサによって検出される温度の変化
に対応して駆動部の制御を補償するように構成したので
、温度変化によらず精度の高い制御を行えるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の数値制御システムの一実施例を示す
図、第２図は従来の数値制御システムを示す図である。 図において、１は数値制御装置、２は指令、３はクラ、
４は位置決め機能上パラメータ、５は位置ループゲイン
、６は駆動アンプ、７は駆動モータ、８は検出器、９は
速度データフィードバック、１０は位置データフィード
バック、１１はカップリング、１２はボールネジ、１３
はテーブル、１４は温度センサ、１５は温度データフィ
ードパ・ツクである。　　　− なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 数値制御装置により制御され、温度変化によって誤差を
   生じる駆動部を有する数値制御システムにおいて、前記
   駆動部に温度を検出する温度センサを備え、前記数値制
   御装置を前記温度センサによって検出される温度の変化
   に対応して前記駆動部の制御を補償するように構成した
   ことを特徴とする数値制御システム。