WO1991008528A1 - System for correcting a change in the machine position - Google Patents

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WO1991008528A1
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pulse
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Takao Sasaki
Kentaro Fujibayashi
Makoto Haga
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Fanuc Ltd
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    • G05B2219/41036—Position error in memory, lookup table for correction actual position

Definitions

  • the present invention relates to a position correction method for machine position fluctuation that corrects machine position fluctuation of a machine tool controlled by a numerical controller, and more particularly to a machine position fluctuation method that corrects position fluctuation of a machine tool having different rigidities for each control axis. It relates to a position correction method.
  • CNC numerical control device
  • the servo motor in the servo mechanism detects the speed and position using a speed detector and a position detector, and feeds back that information to a control circuit for control.
  • a control circuit for control For control how this position detection is performed, there are three types of servo mechanisms: a semi-closed-loop system, a closed-loop system, and a hybrid servo system.
  • the above three methods adopted in the servo mechanism are respectively It is selected as the most suitable method for each machine tool according to the accuracy and rigidity required of the machine tool.
  • FIG. 6 is a view showing a state of biaxial cutting according to a conventional technique.
  • the rigidity of the X axis is relatively weak and the rigidity of the Y axis is relatively strong. Under such control axes, it is assumed that the X axis is moved by 0.10 mm and the Y axis is moved by 0.20 mm.
  • the present invention has been made in view of such a point, and a position correction method of machine position fluctuation that can suppress a sudden shape error caused by a difference in mechanical rigidity of each place where a control axis is provided.
  • the purpose is to provide.
  • Compensates for position fluctuations of machine tools with at least two control axes Assuming that the servo system is a first-order lag system in the position correction method for correcting machine position fluctuation, the ratio of the amount of movement of each axis obtained from the output value of the position detector that detects the position of the machine tool is Then, a correction pulse is supplied and output to the distribution pulse of each axis so that the ratio becomes the same as the predicted movement amount ratio of each axis obtained from the machine position predicted based on the distribution pulse of each axis.
  • a position correction method for machine position fluctuation characterized by the following.
  • the actual movement of each axis of the machine tool can be obtained from the output value of the position detector that detects the position of the machine tool. Therefore, when the mechanical stiffness of each axis is the same, the ratio of the predicted movement amount of each axis obtained from the machine position predicted based on the distribution pulse of each axis, assuming that the servo system is a first-order lag system, The ratio of the actual travel of the machine tool usually shows the same value. However, since an error occurs due to the difference in mechanical stiffness, the ratio of the actual movement amount is not the same as the ratio of the predicted movement amount of each axis.
  • a correction pulse is added to the distribution pulse of each axis so that the ratio of the movement amount of each axis of the actual machine tool is the same as the ratio of the predicted movement amount of each axis, and the correction pulse is output as each axis. Control. As a result, it is possible to suppress a sharp machining shape error near the machining start point, the machining end point, or at a part of the corner.
  • the machine position can be indirectly grasped by using the value of the error register of each axis or the feedback pulse instead of the position detector.Therefore, the ratio of the moving amount of the machine tool can be calculated based on this. it can.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a position correction method for machine position fluctuation according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart showing a position correction method for machine position fluctuation in the embodiment of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a diagram showing a state of two-axis cutting interpolation according to the present embodiment.
  • FIGS. 4 and 5 are block diagrams showing another embodiment of a position correction method for machine position fluctuation according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a state of biaxial cutting according to a conventional technique.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a position correction method for machine position fluctuation according to the present invention.
  • the numerical control unit 1 has pulse distribution means 11, position correction means 12, pitch error and backlash correction means 13, and position change tick simulator 14.
  • the pulse distribution means 11 controls the servomotors 5X and 5Y, receives a command corresponding to a machining program from a processor (not shown), performs acceleration / deceleration control on the command, and performs an interpolation operation. Then, they are output to the calculators 15X and 15Y as command pulses Xp1 and Yp1 for controlling the X-axis and Y-axis servomotors 5X and 5Y. Further, the pulse distribution means 11 outputs the same command pulses Xp5 and YP5 as the command pulses XP1 and Yp1 to the arithmetic units 17X and 17Y.
  • the pitch error and backlash correction means 13 is a correction pulse Xc2 for correcting the pitch error and the backlash.
  • Yc2 is output to arithmetic units 16X and 16Y, and the same correction pulse Xc3 and Yc3 is output to arithmetic units 17X and 17Y.
  • the calculators 17X and 17Y add the command pulses XP5 and Yp5 and the correction pulses Xc3 and Yc3, and distribute the X-axis and Y-axis distribution pulses Xp6 and YP6. And outputs it to the position change check simulator 14.
  • the position variation check simulator 14 has a built-in one-stage first-order lag system that is configured assuming that the servo system is the first-order lag system.
  • the machine position is predicted based on the distributed pulses X ⁇ 6 and ⁇ 6 to which the backlash correction pulses Xc3 and Yc3 are added. Then, the movement amount of each axis X and ⁇ is calculated from the predicted machine position, a ratio R 1 of the predicted movement amount is obtained, and output to the position correction means 12. Further, the position check simulator 14 inputs the position signals Xe1 and Ye1 of the position detectors 8X and 8mm attached to the tables 6X and 6mm of the machine tool.
  • a ratio R2 of the movement amount of the actual machine position is calculated and output to the position correcting means 12.
  • the position correction means 12 receives the signals R1 and R2 from the position check simulator 14 and outputs a correction pulse Xc1 or Yc1 so that the ratio between them becomes equal. Supply 5 X or 15 Y.
  • the calculators 15 X and 15 Y add the command pulses X p 1 and Y p 1 and the correction pulses X c 1 and Y c 1 from the position correction means 12 to obtain the command pulses X p 2 and Y Output to computing units 16 X and 16 Y as p 2.
  • Arithmetic units 16 X and 16 Y are commands that add command pulses X p 2 and Y p 2 and pitch error and correction pulses X c 2 and Y c 2 from backlash correction means 13.
  • the pulses Xp3 and Yp3 are output to computing units 2X and 2Y.
  • the calculators 2 X and 2 Y subtract the position feedback pulses X fp and Y fp of the servo motors 5 X and 5 Y from the command pulses X p 3 and Y p 3, that is, the pulses X p according to the error amount. 4 and Y p 4 are output to error registers 3 X and 3 Y.
  • the error registers 3X and 3Y store the number of pulses XP4 and YP4 corresponding to the error amount, and output voltages corresponding to the numbers to the amplifiers 4X and 4Y.
  • the amplifiers 4X and 4Y amplify the output voltages from the error registers 3X and 3Y and drive the servo motors 5X and 5Y.
  • the servomotors 5X and 5Y have a built-in pulse coder, and the outputs of the pulse coder are fed back to the computing units 2X and 2Y as position feedback pulses Xfp and Yfp.
  • the ball screws 7X and 7Y integrated with the table are connected to the servomotors 5X and 5Y. Accordingly, by driving the servo motors 5X and 5Y, the X-axis and Y-axis tables 6X and 6Y of the machine tool are moved.
  • the tables 6X and 6Y are provided with position detectors 8X and 8Y for detecting the machine position.
  • As the position detectors 8X and 8Y an inductor, a magnetic scale, an optical scale, a moire fringe counter, a laser measuring device, and the like are used.
  • Tables 6X and 6Y are shown separately in the figure. In this case, they are integrally formed. In the figure, a spindle control circuit for controlling the spindle, a spindle amplifier, a spindle motor, and the like are omitted.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flow chart of a position correction method for machine position fluctuation in the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state of two-axis cutting interpolation according to the present embodiment, and corresponds to FIG. In Fig. 2, the number following S indicates the step number.
  • the pulse distributing means 11 outputs distribution pulses according to the command, that is, command pulses X p1 and Y p 1, ⁇ ⁇ 5 and ⁇ ⁇ 5 of the X axis and the Y axis.
  • the position change tux simulator 14 predicts the machine position based on the X-axis and ⁇ -axis distribution pulses ⁇ ⁇ 6 and ⁇ ⁇ 6, and from the predicted machine position, the X and ⁇ ⁇ axes. Calculate the ratio R1 of the predicted movement distance of
  • the position change check simulator 14 takes in the respective machine positions from the position detectors 8X and 8mm, and then calculates the ratio R2 of the actual movement amount of the machine.
  • the position change simulator 14 obtains the ratio R2 of the actual movement amount of the machine, but the position signals Xe1 and Xe1 from the position detectors 8X and 8mm are obtained. Y e 1 is directly input to the position correcting means 1 2, and the position correcting means 1 2 calculates the ratio R 2. You may.
  • the position correction means 12 compares the ratio R1 with the ratio R2, and determines whether or not there is a difference between the two. If there is a difference, proceed to S5, and if there is no difference, end.
  • the numerical controller 1 adds the correction pulses Xc1 and Yc1, the pitch error and the backlash correction pulses Xc2 and Yc2 to the command pulses Xp1 and Yp1.
  • the command pulses X p 3 and YP 3 are output as distribution pulses.
  • the shape error as shown in Fig. 6 is improved from the curve B1 where the error is minimized as shown in Fig. 3 to the straight line B2.
  • the machine position is obtained based on the position signals Xe1 and Ye1 from the position detectors 8X and 8Y, the actual movement amount of the machine is monitored, and the X-axis and Y-axis
  • the correction pulse Xc1 or Yc1 is adjusted so that the ratio R2 becomes the ratio R1 (1: 2). Is repeatedly added to the output pulse, so that an abrupt shape error as shown in FIG. 6 is suppressed, and a cutting process as shown in FIG. 3 is performed.
  • FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the position correction method for machine position fluctuation of the present invention. This embodiment differs from that of FIG. The point that the feedback pulses Xe2 and Ye2 from the servomotors 5X and 5Y are used in place of the position signals Xe1 and Ye1 and the position change simulator 1 4, the position variation check simulator 14 obtains the machine position based on the feedback pulses Xe2 and Ye2, and calculates the ratio R2.
  • the position variation check simulator 14 obtains the machine position based on the feedback pulses Xe2 and Ye2, and calculates the ratio R2.
  • FIG. 5 is a block diagram showing still another embodiment of the position correction method for machine position fluctuation of the present invention.
  • the difference of this embodiment from the one shown in FIG. 1 is that, instead of the position signals Xe1 and Ye1, the error amounts Xe3 and Ye3 of the error registers 3X and 3Y are used as the position variation chips.
  • the input to the simulator 14 is that the position fluctuation check simulator 14 calculates this error amount; the ratio R2 between Xe3 and Ye3.
  • the values of the error registers 3X and 3Y of each axis are the values that could not be moved by the distribution pulse. Therefore, when the mechanical stiffness of each axis is the same, the ratio R 1 of the predicted movement amount of each axis and the ratio R 2 of the values of the error registers 3 X and 3 Y usually indicate the same value. However, since errors occur due to differences in mechanical stiffness, the values of the error registers 3X and 3Y do not become the same as the ratio R1 of the predicted movement amount of each axis.
  • a correction pulse is added to the distribution pulse of each axis so that the ratio of the values of the error registers 3X and 3Y of each axis is the same as the ratio R1 of the predicted movement amount of each axis, and the output pulse is used.
  • the output pulse is used to control each axis.

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Description

明 細 書
機械位置変動の位置補正方式
技 術 分 野
本発明は数値制御装置で制御される工作機械の機械位置変 動を補正する機械位置変動の位置補正方式に係り、 特に制御 軸毎に剛性の異なる工作機械の位置変動を補正する機械位置 変動の位置補正方式に関する。
背 景 技 術
数値制御装置 （C N C ) では、 加工プログラ ムによって指 令された通路上を指令された速度で工具を移動させることに よってヮ一クを所望の形状に加工している。
このように数値制御装置を用いた工作機械で指令に忠実に、 かつ、 良好な仕上げ面を得るためには、 急激な指令の変化に も追従できる速応性及び振動のない安定した動きを保つ安定 性の高いサーボ機構が不可欠である。
サーボ機構におけるサーボモータは、 速度検出器、 位置検 出器により速度と位置とを検出し、 その情報を制御回路にフ イ ー ドバッ ク して制御している。 そして、 この位置検出をど のようにするかによって、 セ ミ ' ク ローズド ' ループ方式、 クローズド . ループ方式、 ハイブリ ッ ドサーボ方式の三つの 方式がサーボ機構には'存在する。
サーボ機構に採用されている上記三つの方式は、 それぞれ の工作機械に要求される精度や剛性等によって工作機械毎に 最適の方式と して選択される。
しかし、 一般の工作機械では、 各軸の機械的剛性が異なり、 特に大型の工作機械ではその差が大きく、 2軸以上で切削加 ェを行うと、 加工開始点、 加工終了点の近傍あるいはコーナ 一部で、 形状誤差が生じ、 精度の高い切削加工が行われない という問題がある。
第 6図は従来技術による 2軸の切削の状態を示す図である。 本図では、 X軸の剛性が比較的弱く、 Y軸の剛性が比較的強 いものとする。 このような制御軸の下で、 X軸を 0 . 1 0 0 m m、 Y軸を 0 . 2 0 0 m m動かすとする。
X軸及び Y軸の機械の剛性が等しい場合は、 通常、 直線 A のように誤差のない直線状の切削加工が施される。 しかし、 X軸の機械の剛性が弱いと、 曲線 B 1のように X軸の移動が いきたりなくなり、 X軸と Y軸との分配パルスの比は 1 ： 2 であるにもかかわらず、 点 Cのように実際の機械位置の比が 1 ： 4 となり、 形状誤差を生じる結果となる。 発 明 の 開 示
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 制御 軸の付いている場所の各々の機械剛性の相違から生じる急激 な形状誤差を抑制することのできる機械位置変動の位置補正 方式を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、
少なく とも 2つの制御軸を有する工作機械の位置変動を補 正する機械位置変動の位置補正方式において、 前記工作機械 の位置を検出する位置検出器の出力値から求めた各軸の移動 量の比が、 サ一ボ系が 1次遅れ系であると仮定して各軸の分 配パルスに基づいて予測した機械位置から求めた各軸の予測 移動量の比と同じになるように、 前記各軸の分配パルスに補 正パルスを供給して出力することを特徴とする機械位置変動 の位置補正方式が提供される。
工作機械の位置を検出する位置検出器の出力値から実際の 工作機械の各軸の移動量が求まる。 従って、 各軸の機械剛性 が同じ場合は、 サーボ系が 1次遅れ系であると仮定して各軸 の分配パルスに基づいて予測した機械位置から求めた各軸の 予測移動量の比と、 工作機械の実際の移動量の比とは通常同 じ値を示す。 ところが、 機械剛性の差によって誤差が生じる ため、 実際の移動量の比は各軸の予測移動量の比と同じにな らない。 そこで、 実際の工作機械の各軸の移動量の比が各軸 の予測移動量の比と同じになるように、 各軸の分配パルスに 補正パルスを加え、 それを出力パルスと して各軸を制御する。 これによつて、 加工開始点、 加工終了点の近傍あるいはコ ー ナ一部での急激な加工形状誤差を抑えることができる。
また、 位置検出器の代わりに、 各軸のエラ一レジスタの値 又は帰還パルスを用いても、 機械位置を間接的に把握できる ので、 これに基づいて工作機械の移動量の比を求めることも できる。
図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の機械位置変動の位置補正方式の実施例を 示すブロ ッ ク図、
第 2図は第 1図の実施例の機械位置変動の位置補正方式の フ ロ ーチ ャー トを示す図、
第 3図は本実施例による 2軸の切削補間の状態を示す図、 第 4図及び第 5図は本発明の機械位置変動の位置補正方式 の他の実施例を示すブロック図、
第 6図は従来技術による 2軸の切削の状態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第 1図は本発明の機械位置変動の位置補正方式の実施例を 示すブロ ッ ク図である。 数値制御部 1 はパルス分配手段 1 1、 位置補正手段 1 2、 ピッチ誤差及びバック ラ ッ シュ補正手段 1 3及び位置変動チヱッ ク シ ミ ュ レータ 1 4を有する。
パルス分配手段 1 1 はサ一ボモータ 5 X及び 5 Yを制御す るものであり、 加工プログラムに応じた指令をプロセッサ (図示せず） から受けて、 それを加減速制御した後に補間演 算して、 X軸及び Y軸のサ―ボモータ 5 X及び 5 Yを制御す るための指令パルス X p 1及び Y p 1 として演算器 1 5 X及 び 1 5 Yに出力する。 さらに、 パルス分配手段 1 1 は指令パ ルス X P 1及び Y p 1 と同じパルスの指令パルス X p 5及び Y P 5を演算器 1 7 X及び 1 7 Yに出力する。
ピッチ誤差及びバッ ク ラ ッ シュ補正手段 1 3はピッチ誤差 及びバッ ク ラ ッ シュを補正するための補正パルス X c 2及び Y c 2を演算器 1 6 X及び 1 6 Yに、 同じ補正パルス X c 3 及び Y c 3を演算器 1 7 X及び 1 7 Yに出力する。
渲算器 1 7 X及び 1 7 Yは指令パルス X P 5及び Y p 5 と、 補正パルス X c 3及び Y c 3 とを加算し、 X軸及び Y軸の分 配パルス X p 6及び Y P 6 として位置変動チヱ ッ ク シ ミ ユ レ —タ 1 4に出力する。
位置変動チヱ ッ ク シミ ュ レ一タ 1 4は、 サ一ボ系が 1次遅 れ系であると仮定して構成された 1段の 1次遅れ系を内蔵し ており、 ピッ チ誤差及びバッ ク ラ ッ シュの補正パルス X c 3 及び Y c 3の加わつた分配パルス X Ρ 6及び Υ ρ 6 に基づい て機械位置を予測する。 そして、 予測した機械位置から各軸 X及び Υの移動量を算出し、 予測移動量の比 R 1 を求め、 位 置補正手段 1 2に出力する。 さらに、 位置チヱ ッ ク シ ミ ュ レ —タ 1 4は、 工作機械のテーブル 6 X及び 6 Υに取り付けら れた位置検出器 8 X及び 8 Υの位置信号 X e 1及び Y e 1を 入力し、 その位置信号 X e 1及び Y e 1から実際の機械位置 の移動量の比 R 2を算出し、 位置補正手段 1 2に出力する。 位置補正手段 1 2は位置チユ ッ ク シ ミ ュ レータ 1 4からの 信号 R 1及び R 2を入力し、 両者の比が等しくなるように補 正パルス X c 1又は Y c 1を演算器 1 5 X又は 1 5 Yに供給 する。
演算器 1 5 X及び 1 5 Yは指令パルス X p 1及び Y p 1 と、 位置補正手段 1 2からの補正パルス X c 1及び Y c 1 とを加 算し、 指令パルス X p 2及び Y p 2 として演算器 1 6 X及び 1 6 Yに出力する。 演算器 1 6 X及び 1 6 Yは指令パルス X p 2及び Y p 2 と、 ピッチ誤差及びバッ ク ラ ッ シュ補正手段 1 3からの補正パル ス X c 2及び Y c 2 とを加算した指令パルス X p 3及び Y p 3を演算器 2 X及び 2 Yに出力する。
潢算器 2 X及び 2 Yは指令パルス X p 3及び Y p 3からサ ーボモータ 5 X及び 5 Yの位置帰還パルス X f p及び Y f p を減算した値、 即ちエラ一量に応じたパルス X p 4及び Y p 4をエラーレジスタ 3 X及び 3 Yに出力する。
エラーレジスタ 3 X及び 3 Yは、 エラー量に応じたパルス X P 4及び Y P 4の数を格納し、 それに応じた電圧をアンプ 4 X及び 4 Yに出力する。
アンプ 4 X及び 4 Yはエラ一レジスタ 3 X及び 3 Yからの 出力電圧を増幅し、 サーボモータ 5 X及び 5 Yを駆動する。
サ一ボモータ 5 X及び 5 Yはパルスコーダを内蔵しており、 このパルスコ一ダの出力を位置帰還パルス X f p及び Y f p と して演算器 2 X及び 2 Yに帰還している。
サーボモータ 5 X及び 5 Yには、 テーブルと一体化された ボールネジ 7 X及び 7 Yが結合されている。 従って、 サーボ モータ 5 X及び 5 Yを駆動することによって工作機械の X軸 及び Y軸のテーブル 6 X及び 6 Yが移動する。 テーブル 6 X 及び 6 Yには機械位置を検出するための位置検出器 8 X及び 8 Yが設けられている。 この位置検出器 8 X及び 8 Yとして は、 イ ンダク ト シ ン、 磁気スケール、 光学スケール、 モアレ 縞計数器、 レーザ測定器等を用いる。
なお、 図ではテーブル 6 X、 6 Yは別に示してあるが、 実 際は一体に構成されている。 また、 図ではス ピン ドルを制御 するためのス ピン ドル制御回路、 ス ピン ドルア ンプ、 ス ピン ドルモータ等は省略してある。
次に、 第 1図の実施例の動作を図面を用いて説明する。 第 2図は第 1図の実施例の機械位置変動の位置補正方式の フ ロ ーチャ ー トを示す図である。 第 3図は本実施例による 2 軸の切削補間の状態を示す図であり、 第 6図に対応している。 第 2図において、 Sに続く数値はステツプ蕃号を示す。
〔 S 1 〕 パルス分配手段 1 1 は指令に応じた分配パルス、 即 ち X軸及び Y軸の指令パルス X p l及び Y p l、 Χ Ρ 5及び Υ Ρ 5を出力する。
〔 S 2〕 分配パルス X ρ 2及び Υ ρ 2、 X Ρ 5及び Υ Ρ 5の それぞれにピッチ誤差及びバック ラ ッ シュを補正するための 補正パルス X 0 2及び丫 2、 5( 3及び丫 じ 3を加える。
〔 S 3〕 位置変動チュ ッ ク シ ミ ュ レータ 1 4は X軸及び Υ軸 の分配パルス Χ Ρ 6及び Υ Ρ 6に基づいて機械位置を予測し、 予測した機械位置から各軸 X及び Υの予測移動量の比 R 1 を 求める。
〔 S 4〕 位置変動チエ ッ ク シ ミ ュ レータ 1 4 は位置検出器 8 X及び 8 Υからそれぞれの機械位置を取り込み、 それから機 械の実際の移動量の比 R 2を求める。
本実施例では、 位置変動チユ ッ ク シ ミ ュ レータ 1 4が機械 の実際の移動量の比 R 2を求めているが、 位置検出器 8 X及 び 8 Υからの位置信号 X e 1及び Y e 1 を位置補正手段 1 2 に直接入力し、 位置補正手段 1 2で比 R 2を求めるようにし てもよい。
〔 S 5〕 位置補正手段 1 2は比 R 1 と比 R 2 とを比較し、 両 者の比に差がないかどうか判定する。 差がある場合は S 5へ 進み、 差がない場合は終了する。
〔 S 6〕 位置補正手段 1 2は比 R 1 と比 R 2 との間に差があ ると判定した場合は、 比 R 1 と比 R 2 とが同じになるような 補正パルス X c 1又は Y c 1を計算して、 指令パルス X p 1 又は Y P 1 にその補正パルス X c 1又は Y c 1 を加算する。
〔 S 7〕 数値制御部 1 は指令パルス X p 1及び Y p 1 に補正 パルス X c 1及び Y c 1 、 ピッチ誤差及びバッ ク ラ ッ シュの 補正パルス X c 2及び Y c 2の加算された指令パルス X p 3 及び Y P 3を分配パルスとして出力する。
以上の一連の処理によって、 第 6図のような形状誤差が第 3図のような誤差の極力抑えられた曲線 B 1から直線 B 2に 至るように改善され、 誤差の少ない直線状の切削加工が行わ れるようになる。 即ち、 本実施例では位置検出器 8 X及び 8 Yからの位置信号 X e 1及び Y e 1 に基づいて機械位置を求 め、 機械の実際の移動量を監視し、 X軸及び Y軸の両者の移 動量の比 R 2が比 R 1 ( 1 ： 2 ) にならなくなった時点で、 比 R 2が比 R 1 ( 1 ： 2 ) になるように補正パルス X c 1又 は Y c 1を出力パルスに加算するという処理を繰り返してい るので、 第 6図のような急激な形状誤差は抑制され、 第 3図 のような形状の切削加工が行われるようになる。
第 4図は本発明の機械位置変動の位置補正方式の他の実施 例を示すブ π ッ ク図である。 本実施例が第 1図のものと異な る点は、 位置信号 X e 1及び Y e 1 の代わりに、 サ—ボモ一 タ 5 X及び 5 Yからの帰還パルス X e 2及び Y e 2を位置変 動チヱ ック シ ミ ュ レータ 1 4に入力し、 位置変動チヱ ッ ク シ ミ ュ レ一タ 1 4 はこの帰還パルス X e 2及び Y e 2 に基づい て機械位置を求め、 比 R 2を算出するようにした点である。 但し、 位置検出器 8 X及び 8 Yの位置信号 X e 1及び Y e 1 から機械位置を算出するより も、 正確ではないが、 高価な機 械位置検出器を設けなくてもよいという利点がある。
第 5図は本発明の機械位置変動の位置補正方式のさ らに他 の実施例を示すプロ ッ ク図である。 本実施例が第 1図のもの と異なる点は、 位置信号 X e 1及び Y e 1 の代わりに、 エラ 一レジスタ 3 X及び 3 Yのエラー量 X e 3及び Y e 3を位置 変動チユ ック シ ミ ュ レータ 1 4に入力し、 位置変動チエ ッ ク シ ミ ュ レータ 1 4 はこのエラー量； X e 3及び Y e 3の比 R 2 を算出するようにした点である。
各軸のェラーレジスタ 3 X及び 3 Yの値は分配パルスによ つて移動できなかった値である。 従って、 各軸の機械剛性が 同じ場合は、 各軸の予測移動量の比 R 1 と、 エラーレジスタ 3 X及び 3 Yの値の比 R 2 とは通常同じ値を示す。 ところが、 機械剛性の差によって誤差が生じるため、 エラーレジスタ 3 X及び 3 Yの値は各軸の予測移動量の比 R 1 と同じにならな い。 そこで、 各軸のエラーレジスタ 3 X及び 3 Yの値の比が 各軸の予測移動量の比 R 1 と同じになるように、 各軸の分配 パルスに補正パルスを加え、 その出力パルスに基づいて各軸 を制御する。 これによつて加工始め、 加工終了間際、 加工物 - 1 o - コーナの加工時に生じていた急激な加工形状誤差を抑えるこ とができる。
以上の実施例では 2軸制御の場合について説明したが、 2 軸以上の制御の場合も同様に各軸のェラーレジスタの値の比 を求め、 それらが各軸の分配パルスの比と一致するように補 正パルスを出力すればよい。
以上説明したように本発明によれば、 各軸の機械剛性の相 違から生じる急激な形状誤差を抑制することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なく とも 2つの制御軸を有する工作機械の位置変動 を補正する機械位置変動の位置補正方式において、
前記工作機械の位置を検出する位置検出器の出力値から求 めた各軸の移動量の比が、 サーボ系が 1次遅れ系であると仮 定して各軸の分配パルスに基づいて予測した機械位置から求 めた各軸の予測移動量の比と同じになるように、 前記各軸の 分配パルスに補正パルスを加算して出力することを特徵とす る機械位置変動の位置補正方式。
2 . 前記移動量の比を各軸のエラーレジスタの値から求め ることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の機械位置変 動の位置補正方式。
3 . 前記移動量の比を各軸のサ―ボモータの帰還パルスか ら求めることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の機械 位置変動の位置補正方式。
4 . 前記各軸の分配パルスにピッチ誤差及びバッ ク ラ ッ シ ュを補正するパルスを加えたことを特徴とする特許請求の範 囲第 1項記載の機械位置変動の位置補正方式。
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