JPH03157703A - 機械位置変動の位置補正方式 - Google Patents
機械位置変動の位置補正方式Info
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- JPH03157703A JPH03157703A JP29856789A JP29856789A JPH03157703A JP H03157703 A JPH03157703 A JP H03157703A JP 29856789 A JP29856789 A JP 29856789A JP 29856789 A JP29856789 A JP 29856789A JP H03157703 A JPH03157703 A JP H03157703A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/25—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control
- G05B19/251—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34156—Slope control, delta x, y proportional to x, y
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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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。
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。
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。
数値制御装置（ＣＮＣ）では、加ニブログラムによって
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
ことによってワークを所望の形状に加工している。
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
ことによってワー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連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。
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連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
路にフィ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。
検出器により速度と位置とを検出し、その情報を制御回
路にフィ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
械毎に最適の方式が採用されている。
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
械毎に最適の方式が採用されている。
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なる。従っ
て、２軸以上の工作機械で切削を行うと、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
。。
り、特に大型の工作機械ではその差が大きくなる。従っ
て、２軸以上の工作機械で切削を行うと、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４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軸は機械の剛性が比較的弱いところに
付いており、Ｙ軸は機械の剛性が比較的強いところに付
いている。このような制御軸の下で、Ｘ軸を０．１００
ｍｍ、Ｙ軸を０．２００ｍｍ動かすとする。
る。本図では、Ｘ軸は機械の剛性が比較的弱いところに
付いており、Ｙ軸は機械の剛性が比較的強いところに付
いている。このような制御軸の下で、Ｘ軸を０．１００
ｍｍ、Ｙ軸を０．２００ｍｍ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
へ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Ｂ１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。
へ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Ｂ１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。
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。
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、各軸のエラーレジスタ
の値の比が各軸の分配パルスの比と同じになるように、
各軸の前記分配パルスに補正パルスを供給することを特
徴とする機械位置変動の位置補正方式が提供される。
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、各軸のエラーレジスタ
の値の比が各軸の分配パルスの比と同じになるように、
各軸の前記分配パルスに補正パルスを供給することを特
徴とする機械位置変動の位置補正方式が提供される。
各軸のエラーレジスタの値は分配パルスによって移動で
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、各軸の分配パルスの比とエラーレジスタの値の比
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、エラーレジスタの値は各軸の分配
パルスの比と同じにならない。そこで、各軸のエラーレ
ジスタの値の比が各軸の分配パルス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、その出力
パルスに基づいて各軸を制御する。これによって加工始
め、加工終了間際、加工物の角の加工時に生じていた急
激な加工形状誤差を抑え、機械位置を補正することがで
きる。
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、各軸の分配パルスの比とエラーレジスタの値の比
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、エラーレジスタの値は各軸の分配
パルスの比と同じにならない。そこで、各軸のエラーレ
ジスタの値の比が各軸の分配パルス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、その出力
パルスに基づいて各軸を制御する。これによって加工始
め、加工終了間際、加工物の角の加工時に生じていた急
激な加工形状誤差を抑え、機械位置を補正することがで
きる。
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１１及
び位置補正手段１２を有する。
ロック図である。数値制御部１はパルス分配手段１１及
び位置補正手段１２を有する。
パルス分配手段１１はサーボモータ５Ｘ及び５Ｙを制御
するものであり、加ニブ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軸のサーボモータ５ｘ及び
５Ｙを制御するための指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを演
算器１２Ｘ及び１２Ｙに出力する。さらに、パルス分配
手段１１は指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌの比Ｒ１を計算
し、それを表した信号Ｒ１を位置補正手段１２に出力す
る。
するものであり、加ニブ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軸のサーボモータ５ｘ及び
５Ｙを制御するための指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを演
算器１２Ｘ及び１２Ｙに出力する。さらに、パルス分配
手段１１は指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌの比Ｒ１を計算
し、それを表した信号Ｒ１を位置補正手段１２に出力す
る。
位置補正手段１２はエラーレジスタ３Ｘ及び３Ｙのエラ
ー量Ｘｅ及びＹｅと、パルス分配手段１１からの信号Ｒ
１とを入力する。そして、位置補正手段１２はエラーｆ
ｆ１Ｘｅ及びＹｅの比Ｒ２を算出し、パルス分配手段１
１の出力した指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌの比Ｒ１と比
較し、両者の比が等しくなるように補正パルスＸｃｐ又
はＹｃｐを演算器１２Ｘ又は１２Ｙに供給する。
ー量Ｘｅ及びＹｅと、パルス分配手段１１からの信号Ｒ
１とを入力する。そして、位置補正手段１２はエラーｆ
ｆ１Ｘｅ及びＹｅの比Ｒ２を算出し、パルス分配手段１
１の出力した指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌの比Ｒ１と比
較し、両者の比が等しくなるように補正パルスＸｃｐ又
はＹｃｐを演算器１２Ｘ又は１２Ｙに供給する。
演算器１２Ｘ及び１２Ｙは指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌ
と、位置補正手段１２からの補正パルスＸｃｐ及びＹｃ
ｐとを加算した指令パルスＸｐ２及びＹｐ２を演算器２
Ｘ及び２Ｙに出力する。
と、位置補正手段１２からの補正パルスＸｃｐ及びＹｃ
ｐとを加算した指令パルスＸｐ２及びＹｐ２を演算器２
Ｘ及び２Ｙに出力する。
演算器２ｘ及び２Ｙは指令パルスＸｐ２及びＹｐ２から
サーボモータ５ｘ及び５Ｙの位置帰還パルスＸｆｐ及び
Ｙｆｐを減算した値、即ちエラー量に応じたパルスＸｐ
３及びＹｐ３をエラーレジスタ３ｘ及び３Ｙに出力する
。
サーボモータ５ｘ及び５Ｙの位置帰還パルスＸｆｐ及び
Ｙｆｐを減算した値、即ちエラー量に応じたパルスＸｐ
３及びＹｐ３をエラーレジスタ３ｘ及び３Ｙに出力する
。
エラーレジスタ３Ｘ及び３Ｙは、エラー量に応じたパル
スＸｐ３及びＹｐ３の数を格納し、それに応じた電圧を
アンプ４Ｘ及び４Ｙに出力する。
スＸｐ３及びＹｐ３の数を格納し、それに応じた電圧を
アンプ４Ｘ及び４Ｙに出力する。
アンプ４ｘ及び４Ｙはエラーレジスタ３Ｘ及び３Ｙから
の出力電圧を増幅し、サーボモータ５Ｘ及び５Ｙを駆動
する。
の出力電圧を増幅し、サーボモータ５Ｘ及び５Ｙを駆動
する。
サーボモータ５ｘ及び５Ｙはパルスコーダを内蔵してお
り、このパルスコーダの出力を位置帰還パルスＸｆｐ及
びＹｆｐとして演算器２ｘ及び２Ｙに帰還している。
り、このパルスコーダの出力を位置帰還パルスＸｆｐ及
びＹｆｐとして演算器２ｘ及び２Ｙに帰還している。
サーボモータ５Ｘ及び５Ｙには、テーブルと一体化され
たボールネジ７ｘ及び７Ｙが結合されている。従って、
サーボモータ５Ｘ及び５Ｙ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６Ｘ及び６Ｙが移動する
。
たボールネジ７ｘ及び７Ｙが結合されている。従って、
サーボモータ５Ｘ及び５Ｙ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６Ｘ及び６Ｙが移動する
。
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であ
る。
、スピンドルアンプ、スピンドルモータ等は省略しであ
る。
本実施例の動作を図面を用いて説明する。第２図は本実
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４図に対応している。第２図
において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。
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４図に対応している。第２図
において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。
〔Ｓ１〕パルス分配手段１１はＸ軸のサーボモータ５ｘ
の指令パルスＸｐｌと、Ｙ軸のサーボモータ５Ｙの指令
パルスＹｐｌとの比Ｒ１を求める。
の指令パルスＸｐｌと、Ｙ軸のサーボモータ５Ｙの指令
パルスＹｐｌとの比Ｒ１を求める。
求められた比Ｒ１は位置補正手段１２に出力される。
〔Ｓ２〕パルス分配手段１１は指令に応じた分配パルス
、即ち指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを出力する。
、即ち指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを出力する。
本実施例では、パルス分配手段１１が比Ｒ１を求めてい
るが、パルス分配手段１１は位置補正手段１２に直接に
指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを出力し、位置補正手段１
２で比Ｒ１を求めるようにしてもよい。
るが、パルス分配手段１１は位置補正手段１２に直接に
指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌを出力し、位置補正手段１
２で比Ｒ１を求めるようにしてもよい。
〔Ｓ３〕位置補正手段１２はエラーレジスタ３ｘ及び３
Ｙの値を取り込み、両者の比Ｒ２を求める。
Ｙの値を取り込み、両者の比Ｒ２を求める。
〔Ｓ４〕位置補正手段１２は比Ｒ１と比Ｒ２とを比較し
、両者の比に差がないかどうか判定する。
、両者の比に差がないかどうか判定する。
差がある場合はＳ５へ進み、差がない場合は終了する。
〔Ｓ５〕位置補正手段１２は比Ｒ１と比Ｒ２との間に差
があると判定された場合は、比Ｒ１と比Ｒ２とが同じに
なるような補正パルスＸｃｐ又はＹｃｐを計算して、指
令パルスＸｐｌ又はＹｐｌにその補正パルスＸｃｐ又は
Ｙｃｐを供給する。
があると判定された場合は、比Ｒ１と比Ｒ２とが同じに
なるような補正パルスＸｃｐ又はＹｃｐを計算して、指
令パルスＸｐｌ又はＹｐｌにその補正パルスＸｃｐ又は
Ｙｃｐを供給する。
〔Ｓ６〕数値制御部ｌは指令パルスＸｐｌ及びＹｐｌに
補正パルスＸｃｐ及びＹｃｐの重畳された指令パルスＸ
ｐ２及びＹｐ２を分配パルスとして出力する。
補正パルスＸｃｐ及びＹｃｐの重畳された指令パルスＸ
ｐ２及びＹｐ２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４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Ｂ１から直線
Ｂ２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。
第３図のような誤差の極力抑えられた曲線Ｂ１から直線
Ｂ２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、本実施例ではエラーレジスタ３ｘ及び３Ｙの値を
監視し、両エラーレジスタの比Ｒ２が比Ｒ１（１：２）
にならなくなった時点で、比Ｒ２が比Ｒ１１：２）にな
るように補正パルスＸｃｐ又はＹｃｐを出力パルスに供
給するという処理を繰り返しているので、第４図のよう
な急激な形状誤差は抑制され、第３図のような切削加工
が行われるようになる。
監視し、両エラーレジスタの比Ｒ２が比Ｒ１（１：２）
にならなくなった時点で、比Ｒ２が比Ｒ１１：２）にな
るように補正パルスＸｃｐ又はＹｃｐを出力パルスに供
給するという処理を繰り返しているので、第４図のよう
な急激な形状誤差は抑制され、第３図のような切削加工
が行われるようになる。
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エラーレジスタの
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。
２軸以上の制御の場合も同様に各軸のエラーレジスタの
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、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
差を抑制することができる。
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
差を抑制することができる。
３Ｘ。
４Ｘ。
５Ｘ。
６Ｘ。
７Ｘ。
Ｙ
Ｙ
Ｙ
Ｙ
Ｙ
エラーレジスタ
アンプ
サーボモータ
テーブル
ボールネジ
第１図は本発明の機械位置変動の位置補正方式を示すブ
ロック図、 第２図は本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図は従来技術による２軸の切削補間の状態を示す図
である。
ロック図、 第２図は本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図は従来技術による２軸の切削補間の状態を示す図
である。
Claims (2)
- （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、 各軸のエラーレジスタの値の比が各軸の分配パルスの比
と同じになるように、前記各軸の分配パルスに補正パル
スを供給することを特徴とする機械位置変動の位置補正
方式。 - （２）前記制御軸は前記工作機械の剛性の異なる箇所に
それぞれ取り付けられてい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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29856789A JPH03157703A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 機械位置変動の位置補正方式 |
| PCT/JP1990/001430 WO1991007704A1 (fr) | 1989-11-16 | 1990-11-02 | Procede de correction des fluctuations de position d'une machine |
| EP19900916064 EP0453572A1 (en) | 1989-11-16 | 1990-11-02 | Method of correcting positional fluctuation of machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29856789A JPH03157703A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 機械位置変動の位置補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157703A true JPH03157703A (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=17861419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29856789A Pending JPH03157703A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 機械位置変動の位置補正方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0453572A1 (ja) |
| JP (1) | JPH03157703A (ja) |
| WO (1) | WO1991007704A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123213A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-31 | Kobe Steel Ltd | ロボツトの制御装置 |
| JPS6428705A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Command generating system |
| JPH01185705A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | サーボシステム |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP29856789A patent/JPH03157703A/ja active Pending
-
1990
- 1990-11-02 WO PCT/JP1990/001430 patent/WO1991007704A1/ja not_active Ceased
- 1990-11-02 EP EP19900916064 patent/EP0453572A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1991007704A1 (fr) | 1991-05-30 |
| EP0453572A1 (en) | 1991-10-30 |
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