JPH03224003A - 数値制御送り装置 - Google Patents
数値制御送り装置Info
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- JPH03224003A JPH03224003A JP2019409A JP1940990A JPH03224003A JP H03224003 A JPH03224003 A JP H03224003A JP 2019409 A JP2019409 A JP 2019409A JP 1940990 A JP1940990 A JP 1940990A JP H03224003 A JPH03224003 A JP H03224003A
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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、数値制御送り装置に関し、詳しくは、送り装
置の機械的な運動誤差を補正する手段を備えた、数値制
御送り装置に関するものである。
置の機械的な運動誤差を補正する手段を備えた、数値制
御送り装置に関するものである。
［従来の技術］
数値制御送り装置の、位置決め誤差は、一般に送りテー
ブルの駆動に用いられるポールねじピッチ誤差、送りテ
ーブル案内軌道面の真直誤差、アツベ誤差等が重畳した
形態で発生する。従来より、この種の位置決め誤差を補
正する装置として、例え（戴特公昭５９−１１１２５号
公報、米国特許Ｎｏ、３，５５５，２５４に開示される
ように、数値指令装置からの指令値と、送り装置の停止
位置との送り方向の差を誤差補正量として記憶装置に記
憶させておき、指令値に誤差補正量を加算して制御する
ようにしたものが知られている。
ブルの駆動に用いられるポールねじピッチ誤差、送りテ
ーブル案内軌道面の真直誤差、アツベ誤差等が重畳した
形態で発生する。従来より、この種の位置決め誤差を補
正する装置として、例え（戴特公昭５９−１１１２５号
公報、米国特許Ｎｏ、３，５５５，２５４に開示される
ように、数値指令装置からの指令値と、送り装置の停止
位置との送り方向の差を誤差補正量として記憶装置に記
憶させておき、指令値に誤差補正量を加算して制御する
ようにしたものが知られている。
この誤差補正量を説明すると、−軸の直線送り装置にお
ける誤差を示した第６図に示すように、案内軌道面１０
１上を走行可能な送りテーブル］０２が、数値指令装置
からの指令値に応じて、ボルねじにより送ら札補正が行
われなければ、送り方向であるポールねじ軸中心］０４
上の３点、Ｐ］、Ｒ２、Ｒ３の各点で位置決めされる。
ける誤差を示した第６図に示すように、案内軌道面１０
１上を走行可能な送りテーブル］０２が、数値指令装置
からの指令値に応じて、ボルねじにより送ら札補正が行
われなければ、送り方向であるポールねじ軸中心］０４
上の３点、Ｐ］、Ｒ２、Ｒ３の各点で位置決めされる。
この時、位°置決め評価面（通常は加工面）１０６にお
いては、停止位置０１．０２．０３の各点で位置決めさ
れる。これら、停止位置０］、Ｒ２，０３の各点と、指
令値に応じた点、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の各点との、送り方
向における差が、各々その位置における送り方向の位置
決め誤差ｅ１、Ｒ２、Ｒ３である。この位置決め誤差ｅ
１、Ｒ２、Ｒ３は、ポールねじのピッチ誤差ｐ１、Ｒ２
、Ｒ３及び、案内軌道面］０］に平行な鉛直面内におけ
る蛇行性に起因する、アツベ誤差ａ１、Ｒ２、Ｒ３二よ
り生じるものである。この位置決め誤差ｅ１、Ｒ２、Ｒ
３が誤差補正量として記憶されていた。
いては、停止位置０１．０２．０３の各点で位置決めさ
れる。これら、停止位置０］、Ｒ２，０３の各点と、指
令値に応じた点、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の各点との、送り方
向における差が、各々その位置における送り方向の位置
決め誤差ｅ１、Ｒ２、Ｒ３である。この位置決め誤差ｅ
１、Ｒ２、Ｒ３は、ポールねじのピッチ誤差ｐ１、Ｒ２
、Ｒ３及び、案内軌道面］０］に平行な鉛直面内におけ
る蛇行性に起因する、アツベ誤差ａ１、Ｒ２、Ｒ３二よ
り生じるものである。この位置決め誤差ｅ１、Ｒ２、Ｒ
３が誤差補正量として記憶されていた。
そして、従来のものは、］軸のみの場合は、停止位置Ｑ
］、０２．０３各点での指令値に、対応する誤差補正量
ｅ１、Ｒ２、Ｒ３を加算して補正し、２軸を持つ場合は
、各軸について、それぞれの送り方向に補正を行うもの
である。
］、０２．０３各点での指令値に、対応する誤差補正量
ｅ１、Ｒ２、Ｒ３を加算して補正し、２軸を持つ場合は
、各軸について、それぞれの送り方向に補正を行うもの
である。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、］軸の送り装置であっても、送り方向（
Ｘ軸）と直交する方向（×軸と直交するＹ軸方向）にも
、案内軌道面１０］の蛇行性に起因して、誤差が生じる
。従来のもの（よ 直線送り装置の自己の送り方向の誤
差を、自己の送り量によって補正するものであり、二以
上の直線送り装置を持つ場合において（友 単に各送り
装置において、自己の送り方向の誤差のみを、それぞれ
独立に補正しているに過ぎず、自己の送り方向以外の誤
差に関しては何等補正されていなかった。即ち、送り方
向が互いに交差する二以上の直線送り装置を備えた数値
制御送り装置で（よ少なくとも一つの送り装置による送
りで生じる誤差が、他の送り装置の送り方向への誤差成
分（Ｙ軸方向への送りによりＹ軸方向に生じる誤差成分
）をも有しており、複雑な機械的誤差が生じてい翫 そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、
各直線送り装置の持つ、様々な誤差についても精度のよ
い補正を行なうことによ吠 高精度な送り制御を行なう
ことのできる数値制御送り装置を提供することにある。
Ｘ軸）と直交する方向（×軸と直交するＹ軸方向）にも
、案内軌道面１０］の蛇行性に起因して、誤差が生じる
。従来のもの（よ 直線送り装置の自己の送り方向の誤
差を、自己の送り量によって補正するものであり、二以
上の直線送り装置を持つ場合において（友 単に各送り
装置において、自己の送り方向の誤差のみを、それぞれ
独立に補正しているに過ぎず、自己の送り方向以外の誤
差に関しては何等補正されていなかった。即ち、送り方
向が互いに交差する二以上の直線送り装置を備えた数値
制御送り装置で（よ少なくとも一つの送り装置による送
りで生じる誤差が、他の送り装置の送り方向への誤差成
分（Ｙ軸方向への送りによりＹ軸方向に生じる誤差成分
）をも有しており、複雑な機械的誤差が生じてい翫 そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、
各直線送り装置の持つ、様々な誤差についても精度のよ
い補正を行なうことによ吠 高精度な送り制御を行なう
ことのできる数値制御送り装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として次の構成を取った。即ち、第１図に例示す
る如く、 送り方向が互いに交差する少なくとも二つの直線送り装
置Ｍ］を備え、前記各送り装置Ｍ１を数値指令装置Ｍ２
からの指令値によって制御する数値制御送り装置におい
て、 前記各送り装置Ｍ１の、それぞれの送り方向に平行な直
線群が交差する格子点と、その各格子点に対応する前記
指令値により前記各送り装置Ｍ］を移動させた点とを結
ぶ補正ベクトルを、前記各格子点に対応する前記指令値
毎に予め記憶する記憶手段Ｍ３と、 前記数値指令装置Ｍ２からの指令値に対応する前記格子
点に基づいて前記記憶手段Ｍ３から呼び出した前記補正
ベクトルと、前記指令値とにより、送り量を演算して、
前記各送り装置Ｍ］に出力する送り量制御手段Ｍ４とを
備えたことを特徴とする数値制御送り装置の構成がそれ
である。
の手段として次の構成を取った。即ち、第１図に例示す
る如く、 送り方向が互いに交差する少なくとも二つの直線送り装
置Ｍ］を備え、前記各送り装置Ｍ１を数値指令装置Ｍ２
からの指令値によって制御する数値制御送り装置におい
て、 前記各送り装置Ｍ１の、それぞれの送り方向に平行な直
線群が交差する格子点と、その各格子点に対応する前記
指令値により前記各送り装置Ｍ］を移動させた点とを結
ぶ補正ベクトルを、前記各格子点に対応する前記指令値
毎に予め記憶する記憶手段Ｍ３と、 前記数値指令装置Ｍ２からの指令値に対応する前記格子
点に基づいて前記記憶手段Ｍ３から呼び出した前記補正
ベクトルと、前記指令値とにより、送り量を演算して、
前記各送り装置Ｍ］に出力する送り量制御手段Ｍ４とを
備えたことを特徴とする数値制御送り装置の構成がそれ
である。
［作用］
前記構成を有する本発明の数値制御送り装置は、記憶手
段Ｍ３が、送り方向の互いに交差する少なくとも二つの
直線送り装置Ｍ］の、それぞれの送り方向に平行な直線
群が交差する格子点と、その各格子点に対応する指令値
により前記両送り装置Ｍ１を移動させた点とを結ぶ補正
ベクトルを、各格子点に対応する指令値毎に予め記憶す
る。そして、送り量制御手段Ｍ４が、数値指令装置Ｍ２
からの指令値に対応する格子点に基づいて記憶手段Ｍ３
から呼び出した補正ベクトルと、指令値とにより、送り
量を演算して、各送り装置Ｍ１を制御する。
段Ｍ３が、送り方向の互いに交差する少なくとも二つの
直線送り装置Ｍ］の、それぞれの送り方向に平行な直線
群が交差する格子点と、その各格子点に対応する指令値
により前記両送り装置Ｍ１を移動させた点とを結ぶ補正
ベクトルを、各格子点に対応する指令値毎に予め記憶す
る。そして、送り量制御手段Ｍ４が、数値指令装置Ｍ２
からの指令値に対応する格子点に基づいて記憶手段Ｍ３
から呼び出した補正ベクトルと、指令値とにより、送り
量を演算して、各送り装置Ｍ１を制御する。
［実施例］
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例である数値制御送り装置の斜
視図である。この数値制御送り装置は、ガントリタイプ
の×Ｙ直交送り装置で、マシンベツド］の上にはＹ軸方
向に延びるＹ軸案内軌道２が固定されており、そのＹ軸
案内軌道２上には、ガントリ４がＹ軸案内軌道２に治っ
て移動可能に載置されている。そして、このマシンベツ
ド］には、ポールねじ６が回動可能に取り付けられてお
り、Ｙ軸層サーボモータ（以下Ｙ軸モータと言う。
視図である。この数値制御送り装置は、ガントリタイプ
の×Ｙ直交送り装置で、マシンベツド］の上にはＹ軸方
向に延びるＹ軸案内軌道２が固定されており、そのＹ軸
案内軌道２上には、ガントリ４がＹ軸案内軌道２に治っ
て移動可能に載置されている。そして、このマシンベツ
ド］には、ポールねじ６が回動可能に取り付けられてお
り、Ｙ軸層サーボモータ（以下Ｙ軸モータと言う。
）８の回転により、ポールねじ６が回転されて、ガント
リ４をＹ軸方向に移動できるように構成されている。こ
れらＹ軸案内軌道２、ガントリ４、ポールねじ６、Ｙ軸
モータ８によりＸ軸送り装置９を構成している。
リ４をＹ軸方向に移動できるように構成されている。こ
れらＹ軸案内軌道２、ガントリ４、ポールねじ６、Ｙ軸
モータ８によりＸ軸送り装置９を構成している。
またガントリ４上には、Ｙ軸と直交するＸ軸方向に延び
るＸ軸案内軌道］０が固定されており、そのＸ軸案内軌
道］０上には、テーブル１２がＸ軸案内軌道１０に治っ
て移動可能に載置されている。そして、ガントリ４には
、ポールねじ］４が回動可能に取り付けられており、Ｘ
舶用サーポモタ（以下×軸モータと言う。）］６の回転
により、ポールねじ］４が回転されて、テーブル］２を
Ｘ軸方向に移動できるように構成されている。
るＸ軸案内軌道］０が固定されており、そのＸ軸案内軌
道］０上には、テーブル１２がＸ軸案内軌道１０に治っ
て移動可能に載置されている。そして、ガントリ４には
、ポールねじ］４が回動可能に取り付けられており、Ｘ
舶用サーポモタ（以下×軸モータと言う。）］６の回転
により、ポールねじ］４が回転されて、テーブル］２を
Ｘ軸方向に移動できるように構成されている。
これらＹ軸案内軌道］○、テーブル］２、ポールねじ１
４、×軸モータ１６によりＸ軸送り装置］７を構成して
いる 更に、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６には、それ
ぞれモータの回転角を検出する回転角検出器］８．２０
が接続されている。そして、マシンベツド１上には加工
物２２が載置してあり、テーブル１２には加工ヘッド２
４が固定されている。
４、×軸モータ１６によりＸ軸送り装置］７を構成して
いる 更に、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６には、それ
ぞれモータの回転角を検出する回転角検出器］８．２０
が接続されている。そして、マシンベツド１上には加工
物２２が載置してあり、テーブル１２には加工ヘッド２
４が固定されている。
又、電子制御回路３０が設置されており、この電子制御
回路３０（よ 第２図に示すように、論理演算を実行す
る周知のＣＰＵ３２のイ包 後述する補正ベクトル等
を記憶しておく記憶手段として働＜ＲＯＭ３４、−時的
情報の記憶を行うＲＡＭ３６、外部の機器等との入出力
を行う入出力ポート３８等を備えている。これらＣＰＵ
３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、入出力ポート３８は、
相互にバス４０を介して接続されている。入出力ポート
３８には、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６や、回転角検
出器］８．２０等のイ包 作業者自身が各軸の送り量等
を入力するためのキーボード４２と、あらかじめ指令テ
ープ等に記憶させた、送りに関する数値情報を読み取る
、送りプログラム読取器４４とを備え、これらの情報に
基づいて指令値を出力する、数値指令装置４６が接続さ
れている。
回路３０（よ 第２図に示すように、論理演算を実行す
る周知のＣＰＵ３２のイ包 後述する補正ベクトル等
を記憶しておく記憶手段として働＜ＲＯＭ３４、−時的
情報の記憶を行うＲＡＭ３６、外部の機器等との入出力
を行う入出力ポート３８等を備えている。これらＣＰＵ
３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、入出力ポート３８は、
相互にバス４０を介して接続されている。入出力ポート
３８には、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６や、回転角検
出器］８．２０等のイ包 作業者自身が各軸の送り量等
を入力するためのキーボード４２と、あらかじめ指令テ
ープ等に記憶させた、送りに関する数値情報を読み取る
、送りプログラム読取器４４とを備え、これらの情報に
基づいて指令値を出力する、数値指令装置４６が接続さ
れている。
ＣＰＵ３２は、数値指令装置４６からの指令値や、回転
角検出器１８．２０からの検出信号等を、入出カポ〜ト
３８を介して入力し、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６内のデー
タ、プログラム等に基づいて、前述したＹ軸モータ８、
Ｘ軸モータ］６等を送り制御する、送り量制御手段とし
ての役割を果たす。
角検出器１８．２０からの検出信号等を、入出カポ〜ト
３８を介して入力し、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６内のデー
タ、プログラム等に基づいて、前述したＹ軸モータ８、
Ｘ軸モータ］６等を送り制御する、送り量制御手段とし
ての役割を果たす。
次に、ＲＯＭ３４に記憶される補正ベクトルの設定につ
いて説明する。
いて説明する。
第３図は、本実施例の数値制御送り装置における、直交
するＸ軸とＹ軸で構成されたＸＹ平面上の誤差及び補正
ベクトルについて説明する図である。Ｙ軸方向に平行で
、Ｘ軸方向に間隔Ｕの直線がｍ本、Ｘ軸方向に平行で、
Ｙ軸方向に間隔Ｖの直線がｎ本破線で示されており、そ
れらの直線群が交差して格子点（以下真の格子点と言う
。）が形成される。そして、４つの真の格子点ＮＲｉ、
ｊ、ＮＲｉ＋１．ｊ、 ＮＲｉ、 ｊ＋ｌ、Ｎ Ｒｉ
＋１． ｊ＋ｌ Ｉこより囲まれた領域Ａｉ、ｊが形成
さｋＹＸ軸送装置９、Ｘ軸送り装置１７により、加工ヘ
ッド２４が移動できる移動範囲全域が、 （ｍ−１）Ｘ
（ｎ−１）個の領域の集合とされている。この格子間
隔Ｕ、Ｖ４Ｅ、Ｒ○Ｍ３４に記憶させている。
するＸ軸とＹ軸で構成されたＸＹ平面上の誤差及び補正
ベクトルについて説明する図である。Ｙ軸方向に平行で
、Ｘ軸方向に間隔Ｕの直線がｍ本、Ｘ軸方向に平行で、
Ｙ軸方向に間隔Ｖの直線がｎ本破線で示されており、そ
れらの直線群が交差して格子点（以下真の格子点と言う
。）が形成される。そして、４つの真の格子点ＮＲｉ、
ｊ、ＮＲｉ＋１．ｊ、 ＮＲｉ、 ｊ＋ｌ、Ｎ Ｒｉ
＋１． ｊ＋ｌ Ｉこより囲まれた領域Ａｉ、ｊが形成
さｋＹＸ軸送装置９、Ｘ軸送り装置１７により、加工ヘ
ッド２４が移動できる移動範囲全域が、 （ｍ−１）Ｘ
（ｎ−１）個の領域の集合とされている。この格子間
隔Ｕ、Ｖ４Ｅ、Ｒ○Ｍ３４に記憶させている。
又、上記の直線群に対応する指令値を出力して、補正無
しで各送り装置９、］７を動かしたときの、加工ヘッド
２４の加工物２２上の軌跡が実線で示されている。この
移動軌跡ｆｉ Ｘ軸送り装置］７によるＸ軸方向の誤
差、Ｘ軸送り装置９によるＹ軸方向の誤差だけでなく、
Ｙ軸案内軸、道２の×Ｙ平面内での蛇行性に起因するア
ツベ誤差等、Ｘ軸送り装置９に起因するＸ軸方向の誤差
や、Ｘ軸案内軌道］０のＸＹ平面内での蛇行性に起因す
るアツベ誤差等、Ｘ軸送り装置］７に起因するＹ軸方向
の誤差、さらには、ＸＹ軸の直交誤差等が重畳さね、
ゆがんだ軌跡を形成する。そして、交差する箇所には、
前記格子点に対応する装置固有の格十点（以下装置格子
点と言う。）が存在する。そのへ 真の格子点ＮＲｉ、
ｊに対応する指令値により、各送り装置９、］７を動か
した時の装置格子点Ｎｉ、ｊは、真の格子点ＮＲｉ、ｊ
よりＸ軸方向にｅＸｉ、ｊ、Ｙ軸方向にｅＹｉ、ｊずれ
る。そこで、このずれを補正するために、装置格子点Ｎ
ｉ、ｊを始点として、真の格子点ＮＲｉ、ｊを終点とす
る補正ベクトルＥｉ、ｊを設定し、真の格子点ＮＲｉ、
ｊに対応する指令値毎に記憶させておく。この補正ベク
トルＥ ’ ＋ Ｊは次の（１）式で示される。
しで各送り装置９、］７を動かしたときの、加工ヘッド
２４の加工物２２上の軌跡が実線で示されている。この
移動軌跡ｆｉ Ｘ軸送り装置］７によるＸ軸方向の誤
差、Ｘ軸送り装置９によるＹ軸方向の誤差だけでなく、
Ｙ軸案内軸、道２の×Ｙ平面内での蛇行性に起因するア
ツベ誤差等、Ｘ軸送り装置９に起因するＸ軸方向の誤差
や、Ｘ軸案内軌道］０のＸＹ平面内での蛇行性に起因す
るアツベ誤差等、Ｘ軸送り装置］７に起因するＹ軸方向
の誤差、さらには、ＸＹ軸の直交誤差等が重畳さね、
ゆがんだ軌跡を形成する。そして、交差する箇所には、
前記格子点に対応する装置固有の格十点（以下装置格子
点と言う。）が存在する。そのへ 真の格子点ＮＲｉ、
ｊに対応する指令値により、各送り装置９、］７を動か
した時の装置格子点Ｎｉ、ｊは、真の格子点ＮＲｉ、ｊ
よりＸ軸方向にｅＸｉ、ｊ、Ｙ軸方向にｅＹｉ、ｊずれ
る。そこで、このずれを補正するために、装置格子点Ｎ
ｉ、ｊを始点として、真の格子点ＮＲｉ、ｊを終点とす
る補正ベクトルＥｉ、ｊを設定し、真の格子点ＮＲｉ、
ｊに対応する指令値毎に記憶させておく。この補正ベク
トルＥ ’ ＋ Ｊは次の（１）式で示される。
Ｅｉ、ｊ ＝ （ｅＸｉ、ｊ ｅＹｉ、ｊ） −−
（１）ｅＸｉ、ｊ、 ｅＹｉ、ｊは、それぞれ装置格
子点Ｎ１．」におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向の補正量であ
る。したがって、移動範囲全域に於ける補正ベクトルは
つぎの（２）式の様なマトリックスで示される。
（１）ｅＸｉ、ｊ、 ｅＹｉ、ｊは、それぞれ装置格
子点Ｎ１．」におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向の補正量であ
る。したがって、移動範囲全域に於ける補正ベクトルは
つぎの（２）式の様なマトリックスで示される。
この補正ベクトルＥｉ、ｊの、Ｘ軸方向の補正量ｅＸｉ
、ｊは、Ｘ軸送り装置］７によるＸ軸方向の誤差ε１ｘ
だけでなく、Ｙ軸案内軌道２の×Ｙ平面内での蛇行性に
起因するアツベ誤差等、Ｙ輸送り装置９に起因するＸ軸
方向の誤差をも補正する補正量である。又、Ｙ軸方向の
補正量ｅＹｉ、ｊは、Ｙ輸送り装置９によるＹ軸方向の
誤差εＪＹだけでなく、Ｘ軸案内軌道１０の×Ｙ平面内
での蛇行性によるアツベ誤差等、Ｘ軸送り装置］７に起
因するＹ軸方向の誤差をも補正する補正量である。
、ｊは、Ｘ軸送り装置］７によるＸ軸方向の誤差ε１ｘ
だけでなく、Ｙ軸案内軌道２の×Ｙ平面内での蛇行性に
起因するアツベ誤差等、Ｙ輸送り装置９に起因するＸ軸
方向の誤差をも補正する補正量である。又、Ｙ軸方向の
補正量ｅＹｉ、ｊは、Ｙ輸送り装置９によるＹ軸方向の
誤差εＪＹだけでなく、Ｘ軸案内軌道１０の×Ｙ平面内
での蛇行性によるアツベ誤差等、Ｘ軸送り装置］７に起
因するＹ軸方向の誤差をも補正する補正量である。
次に、ＣＰＵ３２において行われる送り補正ベクトルの
演算について説明する。数値指令装置４６からの指令値
に対応する点Ｎｘ、ｙにおける送り補正ベクトルＥｘ、
ｙは、第３図の一部を拡大した第４図に示すように、指
令値に対応する点Ｎｘ、ｙが属する領域Ａ１．」の、各
車の格子点ＮＲｉ、ｊ、ＮＲｉ＋Ｉ、ｊ、 ＮＲｉ、
ｊ＋ｌ、Ｎ Ｒｉ＋１． ｊ＋ｌにおける補正ベクト
ルＥｉ、ｊ、 Ｅｉ＋１．ｊ、 Ｅｉ、ノ＋１、 Ｅ
ｉ＋］ 、 ｊ＋１と、真の格子点ＮＲｉ、ｊと指令
値に対応する点Ｎｘ、ｙとの、Ｘ軸方向への距離△×及
びＹ軸方向への距離△Ｙ、格子間隔Ｕ、 Ｖに基づい
て、内挿法により、次の（３）式のように得られる。
演算について説明する。数値指令装置４６からの指令値
に対応する点Ｎｘ、ｙにおける送り補正ベクトルＥｘ、
ｙは、第３図の一部を拡大した第４図に示すように、指
令値に対応する点Ｎｘ、ｙが属する領域Ａ１．」の、各
車の格子点ＮＲｉ、ｊ、ＮＲｉ＋Ｉ、ｊ、 ＮＲｉ、
ｊ＋ｌ、Ｎ Ｒｉ＋１． ｊ＋ｌにおける補正ベクト
ルＥｉ、ｊ、 Ｅｉ＋１．ｊ、 Ｅｉ、ノ＋１、 Ｅ
ｉ＋］ 、 ｊ＋１と、真の格子点ＮＲｉ、ｊと指令
値に対応する点Ｎｘ、ｙとの、Ｘ軸方向への距離△×及
びＹ軸方向への距離△Ｙ、格子間隔Ｕ、 Ｖに基づい
て、内挿法により、次の（３）式のように得られる。
Ｅｘ、ｙ ＝ （１−ａ）・（１−β） ・Ｅｉ、ｊ＋
α・（１−β）・Ｅｉ＋１．」 ＋（１−α）・β・Ｅｉ、ｊ＋１＋α・β・Ｅ ｉ＋ｔ
、 ｊ＋１・・・（３） 二こで、 α＝△Ｘ／Ｕ ・・・（４）β＝△
Ｙ／Ｖ ・・・（５）である。この
ように、上記内挿法を用いることによって、指令値に対
応する点Ｎｘ、ｙが真の格子点ＮＲｉ、ｊに一致すると
きは、その真の格子点ＮＲｉ、ｊ二設定された補正ベク
トルＥ１．」が、そのまま送り補正ベクトルＥｘ、ｙと
なり、点Ｎｘ、ｙが真の格子点ＮＲｉ、ｊ以外のときも
、領域Ａｉ、ｊの、４つの真の格子点ＮＲｉ、ｊ、
ＮＲｉ＋１．ｊ、 ＮＲｉ、ｊ＋１、ＮＲｉ＋１、」
＋１における補正ベクトルＥｉ、ｊ、Ｅｉ＋１．ｊ、Ｅ
ｉ、ｊ＋１、Ｅ ｉ＋１． ｊ＋］ を用いることによ
り、精度よい補間がなさね、送り補正ベクトルＥｘ、ｙ
が算出される。
α・（１−β）・Ｅｉ＋１．」 ＋（１−α）・β・Ｅｉ、ｊ＋１＋α・β・Ｅ ｉ＋ｔ
、 ｊ＋１・・・（３） 二こで、 α＝△Ｘ／Ｕ ・・・（４）β＝△
Ｙ／Ｖ ・・・（５）である。この
ように、上記内挿法を用いることによって、指令値に対
応する点Ｎｘ、ｙが真の格子点ＮＲｉ、ｊに一致すると
きは、その真の格子点ＮＲｉ、ｊ二設定された補正ベク
トルＥ１．」が、そのまま送り補正ベクトルＥｘ、ｙと
なり、点Ｎｘ、ｙが真の格子点ＮＲｉ、ｊ以外のときも
、領域Ａｉ、ｊの、４つの真の格子点ＮＲｉ、ｊ、
ＮＲｉ＋１．ｊ、 ＮＲｉ、ｊ＋１、ＮＲｉ＋１、」
＋１における補正ベクトルＥｉ、ｊ、Ｅｉ＋１．ｊ、Ｅ
ｉ、ｊ＋１、Ｅ ｉ＋１． ｊ＋］ を用いることによ
り、精度よい補間がなさね、送り補正ベクトルＥｘ、ｙ
が算出される。
以上は２次元平面内での送り補正ベクトルの算出につい
て述べたが、３次元以上についても同様に算出ができる
。例えば、互いに直交するＸ軌Ｙ軸、Ｚ軸各軸方向への
送り装置を持つものにおける、直交３次元空間における
送り補正ベクトルＥｉ、ｊ、には次の（６）式で与えら
れ、全域における補正ベクトルのマトリックスＰは（７
）式で与えられる。
て述べたが、３次元以上についても同様に算出ができる
。例えば、互いに直交するＸ軌Ｙ軸、Ｚ軸各軸方向への
送り装置を持つものにおける、直交３次元空間における
送り補正ベクトルＥｉ、ｊ、には次の（６）式で与えら
れ、全域における補正ベクトルのマトリックスＰは（７
）式で与えられる。
Ｅ ｉ、ｊ、に＝ （ｅＸｉ、ｊ、ｋ ｅＹｉ、ｊ、
ｋ ｅＺｉ、ｊ、ｋ ）・・・（６） Ｐ＝ （Ｅｉ、ｊ、ｋ ） ］５１５ｍ ］≦Ｊ≦ｎ ］≦に≦０ ・・・（７）又、点Ｎ
ｘ、 ｙ、 ｚ における送り補正ベクトルＥ Ｘ、
ｙ、 ｚは、次の（３）式によって得られる。
ｋ ｅＺｉ、ｊ、ｋ ）・・・（６） Ｐ＝ （Ｅｉ、ｊ、ｋ ） ］５１５ｍ ］≦Ｊ≦ｎ ］≦に≦０ ・・・（７）又、点Ｎ
ｘ、 ｙ、 ｚ における送り補正ベクトルＥ Ｘ、
ｙ、 ｚは、次の（３）式によって得られる。
Ｅｘ、ｙ、ｚ ＝
（１−α）・（１−β）・（１−γ） Ｅ ｉ、 ｊ、
ｋ＋α・（１−β）・（１−γ）・Ｅ ｉ＋１． ｊ
、 ｋ十（１−α）・β・（１−γ）・Ｅ ｉ、 ｊ＋
ｌ、 ｋ＋（１−α）・（１−β）・γ・Ｅ ｉ、 ｊ
、 ｋ＋１十α・β・（１−γ）・Ｅ ｉ＋１． ｊ＋
ｌ、 ｋ＋（１−α）・β・γ・Ｅ ｉ、 ｊ＋ｌ、
ｋ＋１＋α・（１−β）・γ・Ｅ ｉ＋ｔ、 ｊ、 ｋ
＋１＋α、β、γ・Ｅ ｉ＋ｉ、 ｊ＋ｌ、 ｋ＋ｌ
・・・（８）二こで、 α＝△Ｘ／Ｕ （９）β＝
△Ｙ／Ｖ （１０）γ＝△Ｚ
／Ｗ （１１）であり、Ｕ、
Ｖ、 Ｗハ各々Ｘ、 Ｙ、 Ｚ、方向の格子間
隔である。
ｋ＋α・（１−β）・（１−γ）・Ｅ ｉ＋１． ｊ
、 ｋ十（１−α）・β・（１−γ）・Ｅ ｉ、 ｊ＋
ｌ、 ｋ＋（１−α）・（１−β）・γ・Ｅ ｉ、 ｊ
、 ｋ＋１十α・β・（１−γ）・Ｅ ｉ＋１． ｊ＋
ｌ、 ｋ＋（１−α）・β・γ・Ｅ ｉ、 ｊ＋ｌ、
ｋ＋１＋α・（１−β）・γ・Ｅ ｉ＋ｔ、 ｊ、 ｋ
＋１＋α、β、γ・Ｅ ｉ＋ｉ、 ｊ＋ｌ、 ｋ＋ｌ
・・・（８）二こで、 α＝△Ｘ／Ｕ （９）β＝
△Ｙ／Ｖ （１０）γ＝△Ｚ
／Ｗ （１１）であり、Ｕ、
Ｖ、 Ｗハ各々Ｘ、 Ｙ、 Ｚ、方向の格子間
隔である。
次に、電子制御回路３０において行われる送り量制御処
理について、第５図のフローチャートによって説明する
。
理について、第５図のフローチャートによって説明する
。
数値指令装置４６から指令値が出力されると、指令値に
対応する点Ｎｘ、ｙを含む領域Ａｉ、ｊの、４つの真の
格子点ＮＲｉ、ｊ、 ＮＲｉ＋１．ｊ、ＮＲｉ、ｊ＋
１、Ｎ Ｒｉ＋ｔ、 ｊ＋ｌにおける４つの補正ベクト
ルＥｉ、ｊ、Ｅｉ＋］、ｊ、Ｅｉ、ｊ＋１、Ｅ ｉ＋１
． ｊ＋］ と、格子間隔り、■を記憶手段であるＲＯ
Ｍ３４から読みだしてくる（ステップ］］０）。そして
、前記（４） （５）式を用いて係数α、βを算出し
、 （３）式で示される、指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
に於ける送り補正ベクトルＥｘ、ｙを算出する（ステッ
プ］２０）。
対応する点Ｎｘ、ｙを含む領域Ａｉ、ｊの、４つの真の
格子点ＮＲｉ、ｊ、 ＮＲｉ＋１．ｊ、ＮＲｉ、ｊ＋
１、Ｎ Ｒｉ＋ｔ、 ｊ＋ｌにおける４つの補正ベクト
ルＥｉ、ｊ、Ｅｉ＋］、ｊ、Ｅｉ、ｊ＋１、Ｅ ｉ＋１
． ｊ＋］ と、格子間隔り、■を記憶手段であるＲＯ
Ｍ３４から読みだしてくる（ステップ］］０）。そして
、前記（４） （５）式を用いて係数α、βを算出し
、 （３）式で示される、指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
に於ける送り補正ベクトルＥｘ、ｙを算出する（ステッ
プ］２０）。
こうして算出された送り補正ベクトルＥｘ、ｙを、指令
値に加算して送り量を算出しくステップ］３０）、回転
角検出器］８．２０により、Ｙ軸モタ８、Ｘ軸モータ］
６のそれぞれの回転角を検出し、その検出信号をフィー
ドバックしながら、前記送り量となるようにＹ軸モータ
８、×軸モータ］６を制御し、マシンベツド］上に載置
した加工物２２に対して、指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
に加工ヘッド２４を送る。 （ステップ］４０）。
値に加算して送り量を算出しくステップ］３０）、回転
角検出器］８．２０により、Ｙ軸モタ８、Ｘ軸モータ］
６のそれぞれの回転角を検出し、その検出信号をフィー
ドバックしながら、前記送り量となるようにＹ軸モータ
８、×軸モータ］６を制御し、マシンベツド］上に載置
した加工物２２に対して、指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
に加工ヘッド２４を送る。 （ステップ］４０）。
したがって、本実施例の数値制御送り装置によれば、装
置格子点Ｎｉ、ｊ ’６始点として、真の格子点ＮＲｉ
、ｊを終点とする補正ベクトルＥｉ、ｊ 乞設定し、真
の格子点ＮＲｉ、ｊに対応する指令値毎に予め記憶させ
ておく。そして、数値指令装置４６からの指令値に対応
する送り補正ベクトルＥｘ、ｙを、指令値に対応する点
Ｎｘ、ｙを含む領域Ａｉ、ｊの、４つの真の格子点ＮＲ
ｉ、ｊ、 ＮＲｉ＋１．ｊ、ＮＲｉ、ｊ＋Ｉ、ＮＲｉ
＋１．ｊ利における４つの補正ベクトルＥｉ、ｊ、Ｅｉ
＋１．ｊ、 Ｅｉ、ｊ＋１． Ｅｉ＋１．ｊ＋ｌと
、真の格子点ＮＲｉ、ｊと指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
との、Ｘ軸方向への距離△×及びＹ軸方向への距離△Ｙ
、間隔り、■に基づいて、内挿法によって求め、算出さ
れた送り補正ベクトルＥｘ、ｙを、指令値に加算して送
り量を算出し、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６を制御す
る。このように、装置格子点Ｎｉ、ｊにおける補正ベク
トルＥ１．」の、Ｘ軸方向の補正量ｅＸｉ、ｊは、×輸
送り装置］７によるＸ軸方向の誤差εＩＸだけでなく、
Ｙ軸道り装置９に起因するＸ軸方向の誤差をも補正する
補正量であり、Ｙ軸方向の補正量ｅ Ｙｉ、 ｊは、Ｙ
軸道り装置９によるＹ軸方向の誤差ε」Ｙだけでなく、
×輸送り装置］７に起因するＹ軸方向の誤差をも補正す
る補正量なので、各送り装置９、］７の、自己の送り方
向の誤差のみならず、送り方向以外の誤差についても精
度のよい補正を行なうことができ、高精度な送り制御を
行って、正確な位置決めができる。
置格子点Ｎｉ、ｊ ’６始点として、真の格子点ＮＲｉ
、ｊを終点とする補正ベクトルＥｉ、ｊ 乞設定し、真
の格子点ＮＲｉ、ｊに対応する指令値毎に予め記憶させ
ておく。そして、数値指令装置４６からの指令値に対応
する送り補正ベクトルＥｘ、ｙを、指令値に対応する点
Ｎｘ、ｙを含む領域Ａｉ、ｊの、４つの真の格子点ＮＲ
ｉ、ｊ、 ＮＲｉ＋１．ｊ、ＮＲｉ、ｊ＋Ｉ、ＮＲｉ
＋１．ｊ利における４つの補正ベクトルＥｉ、ｊ、Ｅｉ
＋１．ｊ、 Ｅｉ、ｊ＋１． Ｅｉ＋１．ｊ＋ｌと
、真の格子点ＮＲｉ、ｊと指令値に対応する点Ｎｘ、ｙ
との、Ｘ軸方向への距離△×及びＹ軸方向への距離△Ｙ
、間隔り、■に基づいて、内挿法によって求め、算出さ
れた送り補正ベクトルＥｘ、ｙを、指令値に加算して送
り量を算出し、Ｙ軸モータ８、×軸モータ］６を制御す
る。このように、装置格子点Ｎｉ、ｊにおける補正ベク
トルＥ１．」の、Ｘ軸方向の補正量ｅＸｉ、ｊは、×輸
送り装置］７によるＸ軸方向の誤差εＩＸだけでなく、
Ｙ軸道り装置９に起因するＸ軸方向の誤差をも補正する
補正量であり、Ｙ軸方向の補正量ｅ Ｙｉ、 ｊは、Ｙ
軸道り装置９によるＹ軸方向の誤差ε」Ｙだけでなく、
×輸送り装置］７に起因するＹ軸方向の誤差をも補正す
る補正量なので、各送り装置９、］７の、自己の送り方
向の誤差のみならず、送り方向以外の誤差についても精
度のよい補正を行なうことができ、高精度な送り制御を
行って、正確な位置決めができる。
以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。例えば、本実施例では２次元の送り
装置について説明したが、２次元に限らず、それ以上の
多次元でも同様に実施し得る。又、ある位置から他の位
置への位置決めのみを行う位置決め制御だけでなく、例
えば、ＡからＢまでの特定の輪郭ＡＢを連続的に、ある
速度で制御するいわゆる輪郭制御の場合においても、輪
郭ＡＢを微小のベクトルに分割し、それぞれの微小ベク
トルに対して補正を行うことにより、高精度な輪郭制御
にも応用することができる。
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。例えば、本実施例では２次元の送り
装置について説明したが、２次元に限らず、それ以上の
多次元でも同様に実施し得る。又、ある位置から他の位
置への位置決めのみを行う位置決め制御だけでなく、例
えば、ＡからＢまでの特定の輪郭ＡＢを連続的に、ある
速度で制御するいわゆる輪郭制御の場合においても、輪
郭ＡＢを微小のベクトルに分割し、それぞれの微小ベク
トルに対して補正を行うことにより、高精度な輪郭制御
にも応用することができる。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明の数値制御送り装置によれば
、格子点に対応する補正ベクトルを、その指令値毎に予
め記憶しておき、その補正ベクトルを用いて送り量を演
算して、各直線送り装置を制御するので、各直線送り装
置の持つ、様々な誤差についても精度のよい補正を行な
い、高精度な位置決め制御を行なうことができる。
、格子点に対応する補正ベクトルを、その指令値毎に予
め記憶しておき、その補正ベクトルを用いて送り量を演
算して、各直線送り装置を制御するので、各直線送り装
置の持つ、様々な誤差についても精度のよい補正を行な
い、高精度な位置決め制御を行なうことができる。
第１図は本発明の数値制御送り装置の基本的構成乞示す
ブロック図、第２図は本発明の一実施例である数値制御
送り装置の斜視図、第３図（友 本実施例の数値制御送
り装置における補正ベクトルの説明図、第４図は第３図
の一部拡大図、第５図は本実施例の数値制御送り装置に
おいて行われる送り量制御処理についてのフローチャー
ト、第６図は一軸の直線送り装置における運動誤差を説
明した図である。 ９・・・Ｙ輸送り装置 ］７・・・×軸道り装置 ３２・・・ＣＰＵ ３４・・・ＲＯＭ ４６・・・数値指令装置
ブロック図、第２図は本発明の一実施例である数値制御
送り装置の斜視図、第３図（友 本実施例の数値制御送
り装置における補正ベクトルの説明図、第４図は第３図
の一部拡大図、第５図は本実施例の数値制御送り装置に
おいて行われる送り量制御処理についてのフローチャー
ト、第６図は一軸の直線送り装置における運動誤差を説
明した図である。 ９・・・Ｙ輸送り装置 ］７・・・×軸道り装置 ３２・・・ＣＰＵ ３４・・・ＲＯＭ ４６・・・数値指令装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 送り方向が互いに交差する少なくとも二つの直線送り装
置を備え、前記各送り装置を数値指令装置からの指令値
によって制御する数値制御送り装置において、 前記各送り装置の、それぞれの送り方向に平行な直線群
が交差する格子点と、その各格子点に対応する前記指令
値により前記各送り装置を移動させた点とを結ぶ補正ベ
クトルを、前記各格子点に対応する前記指令値毎に予め
記憶する記憶手段と、前記数値指令装置からの指令値に
対応する前記格子点に基づいて前記記憶手段から呼び出
した前記補正ベクトルと、前記指令値とにより、送り量
を演算して、前記送り装置に出力する送り量制御手段と
を備えたことを特徴とする数値制御送り装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019409A JP2870922B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 数値制御送り装置 |
| KR1019900015618A KR910014781A (ko) | 1990-01-30 | 1990-09-29 | 수치제어이송장치 |
| US07/647,230 US5210697A (en) | 1990-01-30 | 1991-01-29 | Numerically controlled feeding apparatus having feeding error correcting system |
| DE4102688A DE4102688A1 (de) | 1990-01-30 | 1991-01-30 | Numerisch gesteuertes vorschubgeraet und verfahren zum ausfuehren einer vorschubtaetigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019409A JP2870922B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 数値制御送り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224003A true JPH03224003A (ja) | 1991-10-03 |
| JP2870922B2 JP2870922B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=11998459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019409A Expired - Fee Related JP2870922B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 数値制御送り装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5210697A (ja) |
| JP (1) | JP2870922B2 (ja) |
| KR (1) | KR910014781A (ja) |
| DE (1) | DE4102688A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432906A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-02-04 | Makino Milling Mach Co Ltd | 多軸数値制御機械のピッチ誤差補正方法 |
| JP2010225034A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Brother Ind Ltd | 数値制御装置 |
| JP2011028549A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Hioki Ee Corp | Ｘ−ｙ直交２軸駆動機構 |
| JP2012234424A (ja) * | 2011-05-06 | 2012-11-29 | Jtekt Corp | 工作機械の数値制御装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06324733A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Fanuc Ltd | センサ付きロボットの制御方法及び装置 |
| US6232736B1 (en) * | 1995-10-10 | 2001-05-15 | Northrop Grumman Corporation | Numerical control machine tool positioning system |
| US6582166B1 (en) * | 1999-10-22 | 2003-06-24 | Gerber Scientific Products, Inc. | Method of compensating for cutter deflection |
| EP3438771A1 (de) * | 2017-07-31 | 2019-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Bearbeitung von werkstücken mit fehlerkompensation |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555254A (en) * | 1967-04-17 | 1971-01-12 | Gerber Scientific Instr Co | Error correcting system and method for use with plotters, machine tools and the like |
| JPS5775309A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-11 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
| JPS57189750A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Nc machine tool provided with sliding error correction capacity |
| AT379893B (de) * | 1984-07-03 | 1986-03-10 | R S F Elektronik Ohg Rechtsfor | Verfahren zur digitalen elektrischen laengenoder winkelmessung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| JPS645753A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Toshiba Machine Co Ltd | Compensation of misalignment of work in machine tool under numerical control |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP2019409A patent/JP2870922B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-29 KR KR1019900015618A patent/KR910014781A/ko not_active Abandoned
-
1991
- 1991-01-29 US US07/647,230 patent/US5210697A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 DE DE4102688A patent/DE4102688A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432906A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-02-04 | Makino Milling Mach Co Ltd | 多軸数値制御機械のピッチ誤差補正方法 |
| JP2010225034A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Brother Ind Ltd | 数値制御装置 |
| JP2011028549A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Hioki Ee Corp | Ｘ−ｙ直交２軸駆動機構 |
| JP2012234424A (ja) * | 2011-05-06 | 2012-11-29 | Jtekt Corp | 工作機械の数値制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5210697A (en) | 1993-05-11 |
| KR910014781A (ko) | 1991-08-31 |
| DE4102688A1 (de) | 1991-08-01 |
| JP2870922B2 (ja) | 1999-03-17 |
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