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JP2017027360A - Machine error compensation system, error compensation method, and error compensation program - Google Patents

Machine error compensation system, error compensation method, and error compensation program Download PDF

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JP2017027360A
JP2017027360A JP2015145157A JP2015145157A JP2017027360A JP 2017027360 A JP2017027360 A JP 2017027360A JP 2015145157 A JP2015145157 A JP 2015145157A JP 2015145157 A JP2015145157 A JP 2015145157A JP 2017027360 A JP2017027360 A JP 2017027360A
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JP
Japan
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value
measurement
error
measured
geometric error
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Application number
JP2015145157A
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Japanese (ja)
Inventor
松下 哲也
Tetsuya Matsushita
哲也 松下
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】幾何誤差を補正パラメータとして補正制御を行った場合の機械の運動精度や加工精度の改善状態を事前に判断できるようにする。【解決手段】誤差補償システムは、主軸のタッチプローブによりテーブル上のターゲット球の初期位置を計測し、初期位置計測値から回転軸を複数角度に割り出す指令値を算出してタッチプローブ及びターゲット球を位置決めし、ターゲット球の位置をそれぞれ計測する制御部21及び計測値取得部23、計測指令値生成部24と、計測値を元に幾何誤差を同定する幾何誤差同定計算部25と、幾何誤差同定値を元に補正パラメータを算出する補正パラメータ算出部26と、補正パラメータを用いて補正制御する制御部21と、補正制御を実行した場合の計測値の予想値を算出し、計測値及び予想値から精度指標値を算出する精度指標演算部27と、精度指標値を報知する画面表示部28と、を含んでなる。【選択図】図3An improvement state of machine motion accuracy and machining accuracy when correction control is performed using a geometric error as a correction parameter can be determined in advance. An error compensation system measures an initial position of a target sphere on a table by a touch probe of a main axis, calculates a command value for calculating a rotation axis at a plurality of angles from the initial position measurement value, and determines the touch probe and the target sphere. A control unit 21, a measurement value acquisition unit 23, a measurement command value generation unit 24, a geometric error identification calculation unit 25 that identifies a geometric error based on the measurement value, and a geometric error identification A correction parameter calculation unit 26 that calculates a correction parameter based on the value; a control unit 21 that performs correction control using the correction parameter; and an expected value of the measured value when the correction control is executed. The accuracy index calculation unit 27 for calculating the accuracy index value from the above and the screen display unit 28 for informing the accuracy index value are included. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、並進軸と回転軸とを有する工作機械等の機械において、幾何誤差を同定して補正制御するための誤差補償システム及び誤差補償方法、誤差補償プログラムに関するものである。   The present invention relates to an error compensation system, an error compensation method, and an error compensation program for identifying and correcting geometric errors in a machine such as a machine tool having a translation axis and a rotation axis.

図1は、3つの並進軸および2つの回転軸を有する5軸制御マシニングセンタの模式図である。主軸頭2は並進軸であり互いに直交するX軸、Z軸によってベッド1に対して並進2自由度の運動が可能である。テーブル3は回転軸であるC軸によってクレードル4に対して回転1自由度の運動が可能であり、クレードル4は回転軸であるA軸によってトラニオン5に対して回転1自由度の運動が可能であり、A軸とC軸とは互いに直交している。さらに、トラニオン5は並進軸でありX・Z軸に直交するY軸によりベッド1に対して並進1自由度の運動が可能である。したがって、主軸頭2はテーブル3に対して並進3自由度および回転2自由度の運動が可能である。各送り軸は図に示していない数値制御装置により制御されるサーボモータにより駆動され、被加工物をテーブル3に固定し、主軸頭2に工具を装着して回転させ、被加工物と工具の相対位置および相対姿勢を制御して加工を行うことができる。   FIG. 1 is a schematic diagram of a 5-axis control machining center having three translation axes and two rotation axes. The spindle head 2 is a translational axis and can move with two degrees of freedom of translation relative to the bed 1 by the X and Z axes orthogonal to each other. The table 3 can move with one degree of freedom of rotation with respect to the cradle 4 by the C-axis that is the rotation axis, and the cradle 4 can move with one degree of freedom with respect to the trunnion 5 with the A-axis that is the rotation axis. Yes, the A axis and the C axis are orthogonal to each other. Further, the trunnion 5 is a translational axis and can move with one degree of freedom of translation relative to the bed 1 by a Y axis orthogonal to the X / Z axis. Accordingly, the spindle head 2 can move with respect to the table 3 with three translational degrees of freedom and two degrees of freedom of rotation. Each feed shaft is driven by a servo motor controlled by a numerical control device (not shown), and a workpiece is fixed to the table 3, a tool is mounted on the spindle head 2, and the workpiece is rotated. Machining can be performed by controlling the relative position and the relative posture.

この5軸制御マシニングセンタの運動精度に影響を及ぼす要因として、回転軸の中心位置の誤差(想定する位置からのズレ)や回転軸の傾き誤差(軸間の直角度、平行度)などの各軸間の幾何誤差がある。例えば、図1の5軸制御マシニングセンタには、並進軸に関する幾何誤差として、X−Y軸間直角度、Y−Z軸間直角度、Z−X軸間直角度、の3種類がある。また、主軸に関する幾何誤差として、工具−Y軸間直角度、工具−X軸間直角度、の2種類がある。さらに、回転軸に関する幾何誤差として、C軸中心位置X方向誤差、C−A軸間オフセット誤差、A軸角度オフセット誤差、C−A軸間直角度、A軸中心位置Y方向誤差、A軸中心位置Z方向誤差、A−Z軸間直角度、A−Y軸間直角度、の8種類がある。したがって、合計13種類の幾何誤差が存在する。   Factors that affect the motion accuracy of this 5-axis control machining center include various errors such as the error of the center position of the rotating shaft (deviation from the assumed position) and the tilt error of the rotating shaft (straightness between the axes, parallelism). There is a geometric error between. For example, the five-axis control machining center of FIG. 1 has three types of geometric errors related to the translational axis: a perpendicular angle between XY axes, a perpendicular angle between Y-Z axes, and a perpendicular angle between Z-X axes. Further, there are two types of geometric errors related to the main axis: tool-Y axis perpendicularity and tool-X axis perpendicularity. Further, geometric errors related to the rotation axis include C-axis center position X-direction error, C-A axis offset error, A-axis angle offset error, C-A axis perpendicularity, A-axis center position Y-direction error, A-axis center. There are eight types: position Z direction error, AZ axis perpendicularity, and A-Y axis perpendicularity. Therefore, there are a total of 13 geometric errors.

幾何誤差が存在すると機械としての運動精度が悪化し、被加工物の加工精度が悪化する。このため、調整により幾何誤差を小さくする必要があるがゼロにすることは困難であり、幾何誤差を補正する制御を行うことで高精度な加工を行うことができる。
幾何誤差に対する補正制御を行うためには、機械に内在する幾何誤差を計測もしくは同定する必要がある。機械の幾何誤差を同定する方法として、本発明人は特許文献1のような方法を提案している。この発明の方法では、主軸に装着されたタッチプローブを用いて、テーブル上に固定されたターゲット球の中心位置を計測し、この計測を回転軸によってテーブルを複数の角度に回転・傾斜割出して行い、得られた計測結果から機械の幾何誤差を同定する。
If there is a geometric error, the movement accuracy of the machine deteriorates, and the machining accuracy of the workpiece deteriorates. For this reason, it is necessary to reduce the geometric error by adjustment, but it is difficult to make it zero, and high-precision machining can be performed by performing control for correcting the geometric error.
In order to perform correction control for the geometric error, it is necessary to measure or identify the geometric error inherent in the machine. As a method for identifying a geometric error of a machine, the present inventor has proposed a method as described in Patent Document 1. In the method of the present invention, the center position of the target sphere fixed on the table is measured using a touch probe mounted on the spindle, and this measurement is performed by rotating and tilting the table at a plurality of angles using the rotation axis. The geometric error of the machine is identified from the obtained measurement result.

しかし、幾何誤差の計測が外乱などの計測ミスにより正常に行われない場合、幾何誤差の同定値に誤差が含まれることになる。この場合、正しくない同定値を補正パラメータとして補正制御が行われるため、機械の運動精度が十分改善しないもしくは悪化する。
そこで、幾何誤差の計測における計測ミスを判定する方法としていくつかが提案されている。
例えば特許文献2では、前記ターゲット球の中心位置と共に球の直径を計測し、各直径値のばらつきが閾値を超えた場合に計測ミスと判断する方法や、ターゲット球の初期位置を最初に計測し、一連の計測後に再度同じ位置で計測して、最初の計測値との差分が閾値を超えた場合に計測ミスと判断する方法が示されている。
また、特許文献3では、幾何誤差の同定値や、同定値から作成した新しい補正パラメータが閾値以上の場合に計測ミスと判断する方法が示されている。
However, when the measurement of the geometric error is not normally performed due to a measurement error such as a disturbance, the geometric error identification value includes an error. In this case, since correction control is performed using an incorrect identification value as a correction parameter, the motion accuracy of the machine is not sufficiently improved or deteriorated.
Accordingly, several methods have been proposed as methods for determining measurement errors in geometric error measurement.
For example, in Patent Document 2, the diameter of a sphere is measured together with the center position of the target sphere, and a method of determining a measurement error when the variation of each diameter value exceeds a threshold, or the initial position of the target sphere is measured first. A method of measuring again at the same position after a series of measurements and determining a measurement error when the difference from the first measurement value exceeds a threshold is shown.
Patent Document 3 discloses a method of determining a measurement error when a geometric error identification value or a new correction parameter created from the identification value is greater than or equal to a threshold value.

特開2011−38902号公報JP 2011-38902 A 特開2012−30338号公報JP 2012-30338 A 特開2012−107900号公報JP2012-107900A

しかし、特許文献2や特許文献3の発明では、球の直径値や幾何誤差の同定値などの計測結果が閾値を超えたかどうかから計測ミスを判断するだけであって、幾何誤差の同定値そのものが適切であるかどうかを判断しているわけではない。このため、幾何誤差の同定値を補正パラメータとして補正制御を行った場合に、機械の運動精度が改善するかどうか、加工精度がどの程度になるかを判断できない。   However, in the inventions of Patent Document 2 and Patent Document 3, it is only necessary to determine a measurement error based on whether a measurement result such as a sphere diameter value or a geometric error identification value exceeds a threshold, and the geometric error identification value itself. It does not determine whether is appropriate. For this reason, when correction control is performed using the identification value of the geometric error as a correction parameter, it cannot be determined whether the motion accuracy of the machine is improved or how much the processing accuracy is.

そこで、本発明は、計測して同定した幾何誤差を補正パラメータとして補正制御を行った場合の機械の運動精度や加工精度の改善状態を事前に判断できる機械の誤差補償システム及び誤差補償方法、誤差補償プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a machine error compensation system, an error compensation method, and an error compensation method that can determine in advance the improvement state of the machine motion accuracy and machining accuracy when the correction control is performed using the geometric error measured and identified as a correction parameter. The purpose is to provide a compensation program.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、3軸以上の並進軸と、1軸以上の回転軸と、回転可能な主軸と、テーブルとを有する機械に設けられ、
前記主軸と前記テーブルとの何れか一方に取り付けられる位置計測センサにより、他方に取り付けられる被測定治具の三次元空間上の初期位置を計測する初期位置計測手段と、
当該初期位置計測値から前記回転軸を複数角度に割り出した際の前記位置計測センサ及び前記被測定治具の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて前記位置計測センサ及び前記被測定治具を複数箇所に位置決めし、前記位置計測センサにより前記被測定治具の三次元空間上の位置をそれぞれ計測する計測値取得手段と、
前記計測値取得手段により得られる計測値を元に、前記並進軸及び/又は前記回転軸に関する幾何誤差を同定する幾何誤差同定手段と、
前記幾何誤差同定手段により得られる幾何誤差同定値を元に補正パラメータを算出する補正パラメータ算出手段と、
前記補正パラメータを用いて機械の動作を補正制御する制御手段と、を含んでなる誤差補償システムであって、
前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出する補正後予想値演算手段と、
少なくとも前記計測値及び前記予想値を用いて前記幾何誤差同定値の精度指標値を算出する精度指標値算出手段と、
前記精度指標値を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、前記補正後予想値演算手段は、各前記指令値と、前記幾何誤差同定値と、各前記指令値に対応する前記計測値とを用いて、前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2の構成において、前記補正後予想値演算手段は、前記初期位置計測値と前記幾何誤差同定値とから、前記初期位置における前記幾何誤差による初期位置誤差を算出し、前記初期位置誤差と、各計測位置のための指令値と、前記幾何誤差同定値と、各前記指令値に対応する前記計測値とを用いて、前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3の構成において、前記補正後予想値演算手段は、前記初期位置誤差の算出と、前記計測値の予想値の算出とを同次座標変換を行うことで算出することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかの構成において、前記精度指標値算出手段は、前記計測値及びその予想値と前記指令値との差分ベクトルのノルムを精度指標値としてそれぞれ算出することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れかの構成において、前記報知手段は、前記精度指標値算出手段により算出した前記精度指標値が、予め設定した閾値を超えた場合に、前記精度指標値を報知すると共に、前記閾値を超えたことも併せて報知することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項7に記載の発明は、3軸以上の並進軸と、1軸以上の回転軸と、回転可能な主軸と、テーブルとを有する機械において、幾何誤差を同定して補正制御するための誤差補償方法であって、
前記主軸と前記テーブルとの何れか一方に位置計測センサを、他方に被測定治具をそれぞれ取り付けて、前記被測定治具の三次元空間上の初期位置を計測する初期位置計測ステップと、
当該初期位置計測値から前記回転軸を複数角度に割り出した際の前記位置計測センサ及び前記被測定治具の指令値を算出する指令値算出ステップと、
前記指令値に基づいて前記位置計測センサ及び前記被測定治具を複数箇所に位置決めし、前記位置計測センサにより前記被測定治具の三次元空間上の位置をそれぞれ計測する計測値取得ステップと、
前記計測値取得ステップにより得られる計測値を元に、前記並進軸及び/又は前記回転軸に関する幾何誤差を同定する幾何誤差同定ステップと、
前記幾何誤差同定ステップにより得られる幾何誤差同定値を元に補正パラメータを算出する補正パラメータ算出ステップと、
前記補正パラメータを用いて機械の動作を補正制御した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出する補正後予想値演算ステップと、
少なくとも前記計測値及び前記予想値を用いて前記幾何誤差同定値の精度指標値を算出する精度指標値算出ステップと、
前記精度指標値を報知する報知ステップと、を実行することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項8に記載の発明は、機械の誤差補償プログラムであって、請求項7に記載の機械の誤差補償方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided in a machine having three or more translation axes, one or more rotation axes, a rotatable main shaft, and a table.
An initial position measuring means for measuring an initial position in a three-dimensional space of a jig to be measured attached to the other by means of a position measuring sensor attached to one of the spindle and the table;
Command value calculation means for calculating a command value of the position measurement sensor and the jig to be measured when the rotation axis is calculated at a plurality of angles from the initial position measurement value;
Based on the command value, the position measurement sensor and the jig to be measured are positioned at a plurality of locations, and the measurement value acquisition means for measuring the position of the jig to be measured in a three-dimensional space by the position measurement sensor,
Geometric error identification means for identifying a geometric error related to the translation axis and / or the rotation axis based on the measurement value obtained by the measurement value acquisition means;
Correction parameter calculation means for calculating a correction parameter based on the geometric error identification value obtained by the geometric error identification means;
Control means for correcting and controlling the operation of the machine using the correction parameter, and an error compensation system comprising:
A corrected expected value calculation means for calculating an expected value of the measurement value at each measurement position when the correction control is executed;
An accuracy index value calculating means for calculating an accuracy index value of the geometric error identification value using at least the measured value and the predicted value;
Informing means for informing the accuracy index value.
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the corrected predicted value calculation means includes the command values, the geometric error identification values, and the measured values corresponding to the command values. And calculating an expected value of the measurement value at each measurement position when the correction control is executed.
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the corrected predicted value calculation means calculates an initial position error due to the geometric error at the initial position from the initial position measurement value and the geometric error identification value. When the correction control is executed using the initial position error, the command value for each measurement position, the geometric error identification value, and the measurement value corresponding to each command value An expected value of the measurement value at each measurement position is calculated.
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the corrected predicted value calculation means performs homogeneous coordinate conversion between the calculation of the initial position error and the calculation of the predicted value of the measurement value. It is characterized by calculating by.
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the accuracy index value calculating means calculates a norm of a difference vector between the measured value and its predicted value and the command value as an accuracy index value. Are calculated respectively.
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fifth aspects, the notification unit is configured such that the accuracy index value calculated by the accuracy index value calculation unit exceeds a preset threshold value. The accuracy index value is notified, and the fact that the threshold value is exceeded is also notified.
To achieve the above object, the invention according to claim 7 identifies geometric errors in a machine having three or more translation axes, one or more rotation axes, a rotatable main axis, and a table. An error compensation method for performing correction control,
An initial position measuring step for measuring an initial position of the jig to be measured in a three-dimensional space by attaching a position measuring sensor to one of the spindle and the table and a jig to be measured on the other; and
A command value calculating step for calculating a command value of the position measurement sensor and the jig to be measured when the rotation axis is calculated at a plurality of angles from the initial position measurement value;
Based on the command value, the position measurement sensor and the jig to be measured are positioned at a plurality of locations, and a measurement value acquisition step of measuring the position of the jig to be measured in a three-dimensional space by the position measurement sensor,
A geometric error identification step for identifying a geometric error related to the translation axis and / or the rotation axis based on the measurement value obtained by the measurement value acquisition step;
A correction parameter calculation step for calculating a correction parameter based on the geometric error identification value obtained by the geometric error identification step;
A corrected expected value calculation step for calculating an expected value of the measurement value at each measurement position when the operation of the machine is corrected and controlled using the correction parameter;
An accuracy index value calculating step of calculating an accuracy index value of the geometric error identification value using at least the measured value and the predicted value;
And a notification step of notifying the accuracy index value.
In order to achieve the above object, an invention described in claim 8 is a machine error compensation program, which causes a computer to execute the machine error compensation method described in claim 7.

本発明によれば、現状計測して同定した幾何誤差を補正パラメータとして補正制御を行った場合の予想値の精度指標値と現状の精度指標値とが比較可能となる。よって、予想値の精度指標値の方が大きい場合は、幾何誤差同定値が不適切の可能性が高く、計測ミスがあった可能性があると判断することができ、計測をやり直す契機となる。逆に、予想値の精度指標値の方が現状の精度指標値より小さい場合は、小さくなった量から、機械の運動精度や加工精度がどの程度改善するかを予想することができ、誤差補償の性能評価が容易に行える。   According to the present invention, it is possible to compare the accuracy index value of the expected value and the current accuracy index value when correction control is performed using the geometric error measured and identified as a correction parameter. Therefore, if the accuracy index value of the predicted value is larger, the geometric error identification value is likely to be inappropriate, and it can be determined that there may have been a measurement error, which is an opportunity to restart the measurement. . Conversely, when the accuracy index value of the predicted value is smaller than the current accuracy index value, it is possible to predict how much the machine motion accuracy and machining accuracy will improve from the smaller amount, and error compensation Performance evaluation can be easily performed.

5軸制御マシニングセンタの模式図である。It is a schematic diagram of a 5-axis control machining center. タッチプローブとターゲット球との模式図である。It is a schematic diagram of a touch probe and a target sphere. 誤差補償システムを備えた数値制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the numerical control apparatus provided with the error compensation system. タッチプローブによる計測から精度指標値を表示するまでの誤差補償方法のフローチャートである。It is a flowchart of the error compensation method from the measurement by a touch probe to displaying an accuracy index value.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
ここでは本発明を適用する機械として、図1の5軸制御マシニングセンタを例に説明する。但し、本発明に関わる機械としては、マシニングセンタに限らず旋盤や複合加工機、研削盤などの工作機械でもよい。また、工作機械に限らず、産業機械やロボットでもよい。さらに、軸数は5軸に限らず、4軸、6軸以上でもよい。さらにまた、回転軸によりテーブル3が回転2自由度以上を持つ機構に限らず、主軸頭2が回転2自由度以上を持つ機構や、主軸頭2とテーブル3がそれぞれ回転1自由度以上を持つ機構でもよい。
まず、幾何誤差の同定のための計測を行うため、図2に示すように、5軸制御マシニングセンタの主軸2に、位置計測センサとしてのタッチプローブ11を装着させ、テーブル3の上に、被測定治具としてのターゲット球12を設置・固定する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, a five-axis control machining center of FIG. 1 will be described as an example of a machine to which the present invention is applied. However, the machine according to the present invention is not limited to a machining center, and may be a machine tool such as a lathe, a multi-task machine, or a grinding machine. In addition to machine tools, industrial machines and robots may be used. Furthermore, the number of axes is not limited to five, but may be four or six or more. Furthermore, not only the mechanism in which the table 3 has two or more degrees of freedom of rotation by the rotation shaft, but also the mechanism in which the spindle head 2 has two or more degrees of freedom of rotation or the spindle head 2 and the table 3 each have one or more degrees of freedom of rotation. It may be a mechanism.
First, in order to perform measurement for identifying a geometric error, as shown in FIG. 2, a touch probe 11 as a position measurement sensor is attached to the spindle 2 of a 5-axis control machining center, and a measurement target is placed on the table 3. A target sphere 12 as a jig is installed and fixed.

図3は、図1の5軸制御マシニングセンタにおける、誤差補償システムを備えた数値制御装置のブロック構成図である。
図3において、21は、データ記憶部22に格納される各軸指令値に基づいて各軸を制御する制御手段としての制御部で、データ記憶部22には、計測値取得部23で取得されたタッチプローブ11によるターゲット球12の計測値や幾何誤差同定値、補正パラメータ等の各種データが記憶される。制御部21及び計測値取得部23は、本発明の初期位置計測手段及び計測値取得手段として機能する。
計測指令値生成部24は、データ記憶部22に格納されているターゲット球12の初期位置計測値とタッチプローブ11の長さとを用いて、予め設定した計測条件(各回転軸の割出角等)で回転軸が回転・傾斜されることにより移動した各ターゲット球中心位置とタッチプローブ先端位置とを算出し、各割出角において算出した三次元位置座標値を3つの並進軸の指令値とし、各割出角を回転軸の指令値としてそれぞれ算出する。すなわち、本発明の指令値算出手段として機能する。
FIG. 3 is a block configuration diagram of a numerical controller provided with an error compensation system in the 5-axis control machining center of FIG.
In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a control unit as a control unit that controls each axis based on each axis command value stored in the data storage unit 22, and is acquired by the measurement value acquisition unit 23 in the data storage unit 22. Various data such as measurement values, geometric error identification values, correction parameters, etc. of the target sphere 12 by the touch probe 11 are stored. The control unit 21 and the measurement value acquisition unit 23 function as an initial position measurement unit and a measurement value acquisition unit of the present invention.
The measurement command value generation unit 24 uses the initial position measurement value of the target sphere 12 stored in the data storage unit 22 and the length of the touch probe 11 to set measurement conditions (such as the index angle of each rotation axis). ) To calculate the target sphere center position and touch probe tip position moved by rotating and tilting the rotation axis, and using the calculated three-dimensional position coordinate values at each indexing angle as command values for the three translation axes. Each index angle is calculated as a command value for the rotation axis. That is, it functions as command value calculation means of the present invention.

幾何誤差同定計算部25は、データ記憶部22に格納されている各ターゲット球中心位置計測値や各位置での指令値に基づいて、機械の幾何誤差の同定計算を行う。すなわち、本発明の幾何誤差同定手段として機能する。この同定計算方法としては、例えば先の特許文献1に開示されているように、複数の計測値を円弧近似して近似された円弧から回転軸の中心位置の誤差や傾き誤差、並進軸の傾き誤差を算出する公知の方法で行う。
補正パラメータ算出部26は、データ記憶部22に格納されている現在の補正制御用の補正パラメータに、幾何誤差同定計算部25で算出された幾何誤差同定値を加算することで、新しい補正パラメータを算出する。すなわち、本発明の補正パラメータ算出手段として機能する。
The geometric error identification calculation unit 25 performs identification calculation of the geometric error of the machine based on each target sphere center position measurement value stored in the data storage unit 22 and a command value at each position. That is, it functions as the geometric error identification means of the present invention. As this identification calculation method, for example, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, an error or inclination error of the center position of the rotation axis or an inclination of the translation axis from an arc approximated by arc approximation of a plurality of measurement values. This is performed by a known method for calculating the error.
The correction parameter calculation unit 26 adds the geometric error identification value calculated by the geometric error identification calculation unit 25 to the current correction parameter for correction control stored in the data storage unit 22, thereby obtaining a new correction parameter. calculate. That is, it functions as a correction parameter calculation means of the present invention.

精度指標演算部27は、データ記憶部22に格納されている各計測値と、各指令値と、幾何誤差同定値とを用いて、補正パラメータ算出部26で算出された新しい補正パラメータで制御部21が補正制御した場合の各計測位置における計測値の予想値を算出する。また、各計測値と各指令値とから各計測位置における現在誤差ベクトルを、各予想値と各指令値とから各計測位置における予想誤差ベクトルをそれぞれ算出し、算出した各現在誤差ベクトル及び各予想誤差ベクトルから、幾何誤差同定値についての精度指標値(幾何誤差同定値が適切か否かの指標値)を算出する。この精度指標演算部27が、本発明の補正後予想値演算手段及び精度指標値算出手段として機能する。算出された精度指標値は、報知手段としての画面表示部28によって表示される。   The accuracy index calculation unit 27 uses the measured values, the command values, and the geometric error identification values stored in the data storage unit 22 to control the control unit with new correction parameters calculated by the correction parameter calculation unit 26. The predicted value of the measured value at each measurement position when the correction control 21 is controlled is calculated. Also, a current error vector at each measurement position is calculated from each measurement value and each command value, and an expected error vector at each measurement position is calculated from each predicted value and each command value. From the error vector, an accuracy index value for the geometric error identification value (an index value indicating whether the geometric error identification value is appropriate) is calculated. The accuracy index calculation unit 27 functions as a corrected predicted value calculation unit and an accuracy index value calculation unit of the present invention. The calculated accuracy index value is displayed by the screen display unit 28 as a notification unit.

図4は、図3の数値制御装置がタッチプローブ11による計測を行って精度指標値を画面表示部28に表示するまでの誤差補償方法を示すフローチャートで、データ記憶部22に格納された誤差補償プログラムによって実行される。
まず、S1において、ターゲット球12の初期の中心位置(初期位置)を計測する(初期位置計測ステップ)。計測値は、計測値取得部23によって取得されてデータ記憶部22に格納される。
次に、S2で、計測指令値生成部24において指令値リストを作成する(指令値算出ステップ)。すなわち、回転軸の各割出角において算出した三次元位置座標値を3つの並進軸の指令値とし、各割出角を回転軸の指令値として指令値リストを作成し、データ記憶部22に格納する。
FIG. 4 is a flowchart showing an error compensation method until the numerical control device of FIG. 3 performs measurement by the touch probe 11 and displays the accuracy index value on the screen display unit 28. The error compensation stored in the data storage unit 22 is shown in FIG. Executed by the program.
First, in S1, the initial center position (initial position) of the target sphere 12 is measured (initial position measurement step). The measurement value is acquired by the measurement value acquisition unit 23 and stored in the data storage unit 22.
Next, in S2, a command value list is created in the measurement command value generation unit 24 (command value calculation step). That is, a three-dimensional position coordinate value calculated at each index angle of the rotation axis is used as a command value for three translation axes, and a command value list is created using each index angle as a command value for the rotation axis. Store.

次に、S3で、ターゲット球12の位置を計測する。すなわち、データ記憶部22に格納されている各軸指令値に基づいて、ターゲット球12の真上にタッチプローブ11が位置決めされるように制御部21で各軸を制御し、ターゲット球12の表面4点以上にタッチプローブ11を接触させて各接触点での位置を計測し、計測値取得部23において、ターゲット球12の中心位置計測値と直径計測値とを求めてデータ記憶部22に格納する(計測値取得ステップ)。ここで、予め計測しておいたターゲット球12の直径値を用いることで、3点接触計測でターゲット球12の中心位置を求めることもできる。
次に、S4で、全ての計測条件を完了したか否かを判定する。完了していない場合はS3に戻って次の計測を行い、完了した場合はS5へ移行する。
Next, in S3, the position of the target sphere 12 is measured. That is, based on each axis command value stored in the data storage unit 22, the control unit 21 controls each axis so that the touch probe 11 is positioned directly above the target sphere 12, and the surface of the target sphere 12. The touch probe 11 is brought into contact with four or more points to measure the position at each contact point, and the measurement value acquisition unit 23 obtains the center position measurement value and the diameter measurement value of the target sphere 12 and stores them in the data storage unit 22. (Measurement value acquisition step). Here, by using the diameter value of the target sphere 12 that has been measured in advance, the center position of the target sphere 12 can also be obtained by three-point contact measurement.
Next, in S4, it is determined whether or not all measurement conditions have been completed. If not completed, the process returns to S3 to perform the next measurement, and if completed, the process proceeds to S5.

S5では、幾何誤差同定計算部25において、幾何誤差の同定計算を行う(幾何誤差同定ステップ)。すなわち、データ記憶部22に格納されている各ターゲット球の中心位置計測値や各位置での指令値を元に、機械の幾何誤差の同定計算を行う。算出した幾何誤差同定値はデータ記憶部22に格納される。
次に、S6で、補正パラメータ算出部26において、新たな補正パラメータを算出する。すなわち、データ記憶部22に格納されている現在の制御用の補正パラメータに幾何誤差同定値を加算して新しい補正パラメータを算出する(補正パラメータ算出ステップ)。新しい補正パラメータは、データ記憶部22に格納される。
次に、S7で、精度指標演算部27において、新しい補正パラメータで補正制御した場合の計測値の予想値を計算する(補正後予想値演算ステップ)。この計算方法の詳細については後述する。算出した予想値はデータ記憶部22に格納される。
In S5, geometric error identification calculation unit 25 performs geometric error identification calculation (geometric error identification step). That is, the machine geometric error identification calculation is performed based on the center position measurement value of each target sphere stored in the data storage unit 22 and the command value at each position. The calculated geometric error identification value is stored in the data storage unit 22.
Next, in S6, the correction parameter calculation unit 26 calculates a new correction parameter. That is, a new correction parameter is calculated by adding the geometric error identification value to the current correction parameter for control stored in the data storage unit 22 (correction parameter calculation step). New correction parameters are stored in the data storage unit 22.
Next, in S7, the accuracy index calculation unit 27 calculates an expected value of the measured value when correction control is performed with a new correction parameter (corrected expected value calculation step). Details of this calculation method will be described later. The calculated predicted value is stored in the data storage unit 22.

次に、S8で、精度指標演算部27において、精度指標値の計算を行う(精度指標値算出ステップ)。ここでは、データ記憶部22に格納されている各計測値の予想値と各指令値とから各計測位置における予想誤差ベクトルを算出すると共に、各計測値と各指令値とから各計測位置における現在誤差ベクトルを算出し、算出した各予想誤差ベクトル及び各現在誤差ベクトルから機械の精度指標値を算出する。各誤差ベクトルと精度指標値の算出の詳細については後述する。算出した精度指標値はデータ記憶部22に格納される。また、精度指標演算部27は、データ記憶部22に格納されている閾値と精度指標値とを比較し、精度指標値が閾値を超えている場合は、データ記憶部22に格納されている閾値オーバーフラグをONする。   Next, in S8, the accuracy index calculation unit 27 calculates the accuracy index value (accuracy index value calculation step). Here, the prediction error vector at each measurement position is calculated from the predicted value of each measurement value stored in the data storage unit 22 and each command value, and the current value at each measurement position is calculated from each measurement value and each command value. An error vector is calculated, and a machine accuracy index value is calculated from each predicted error vector and each current error vector calculated. Details of calculation of each error vector and accuracy index value will be described later. The calculated accuracy index value is stored in the data storage unit 22. Further, the accuracy index calculation unit 27 compares the threshold value stored in the data storage unit 22 with the accuracy index value, and if the accuracy index value exceeds the threshold value, the threshold value stored in the data storage unit 22 Turn over flag ON.

そして、S9で、画面表示部28において、データ記憶部22に格納されている精度指標値を画面に表示する(報知ステップ)。このとき、データ記憶部22に格納されている閾値オーバーフラグがOFFの場合は、精度指標値を標準文字色で表示し、閾値オーバーフラグがONの場合は、精度指標値を標準文字色とは異なる色で表示する。
なお、幾何誤差の補正制御については、制御部21において、データ記憶部22に格納されている補正パラメータを用いて、例えば特開2009−104317号公報に開示されているような公知の補正制御方法を用いて行えばよい。
In step S9, the screen display unit 28 displays the accuracy index value stored in the data storage unit 22 on the screen (notification step). At this time, when the threshold over flag stored in the data storage unit 22 is OFF, the accuracy index value is displayed in the standard character color. When the threshold over flag is ON, the accuracy index value is the standard character color. Display in different colors.
For geometric error correction control, the control unit 21 uses a correction parameter stored in the data storage unit 22 and uses a known correction control method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-104317. Can be used.

ここで、S7における計測値の予想値の計算方法について説明する。
図1の5軸制御マシニングセンタにおいて、主軸頭2やテーブル3や各送り軸上にそれぞれ座標系を考慮する。計測値が得られる座標系は、本機械の場合はY軸座標系と同じであり、幾何誤差が存在しない場合の計測値(xIi、yIi、zIi)は、主軸頭座標系におけるタッチプローブの先端点ベクトルをPとし、i番目のX、Y、Z、A、C軸の各指令位置をそれぞれx、y、z、a、c、プローブ長をtとすると、以下の数1を用いて求めることができる。すなわち、タッチプローブ先端点ベクトルPを、主軸頭座標系から各軸座標系を経て計測値座標系まで同次座標変換することで、幾何誤差がない場合の計測値(xIi、yIi、zIi)を求める。
Here, the calculation method of the expected value of the measured value in S7 will be described.
In the 5-axis control machining center of FIG. 1, a coordinate system is considered on the spindle head 2, the table 3, and each feed axis. The coordinate system from which the measured value is obtained is the same as the Y-axis coordinate system in the case of this machine, and the measured value (x Ii , y Ii , z Ii ) when there is no geometric error is the touch in the spindle head coordinate system. If the tip point vector of the probe is T P, the command positions of the i-th X, Y, Z, A, and C axes are respectively x i , y i , z i , a i , c i , and the probe length is t. The following equation 1 can be used. That is, the touch probe tip point vector TP is subjected to homogenous coordinate transformation from the spindle head coordinate system to the measurement value coordinate system via each axis coordinate system, so that measurement values (x Ii , y Ii , zIi ) is determined.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

各幾何誤差を各軸間の6自由度相対微小誤差として考える。各幾何誤差の並進誤差をδx、δy、δz、回転誤差をα、β、γとすると、j番目の幾何誤差の変換行列εは以下の数2となる。 Each geometric error is considered as a 6-DOF relative minute error between the axes. When the translation error of each geometric error is δx j , δy j , δz j , and the rotation error is α j , β j , γ j , the j-th geometric error conversion matrix ε j is expressed by the following equation (2).

Figure 2017027360
Figure 2017027360

機械に幾何誤差が存在する場合、以下の数3を用いることで、幾何誤差がある場合の計測値(xRi、yRi、zRi)を求めることができる。すなわち、タッチプローブ先端点ベクトルPを、幾何誤差を考慮して主軸頭座標系から各軸座標系を経て計測値座標系まで同次座標変換することで、幾何誤差がある場合の計測値(xRi、yRi、zRi)を求める。 When there is a geometric error in the machine, measurement values (x Ri , y Ri , z Ri ) when there is a geometric error can be obtained by using the following equation (3). That is, touch the tip of the probe point vector T P, by taking into account the geometrical errors to the coordinate transformation from the spindle head coordinate system to the measurement coordinate system through each axis coordinate system, measured values of the case where there is a geometric error ( x Ri , y Ri , z Ri ) are obtained.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

初期位置計測での回転軸の角度を0°とする。ここで、図1の機械の場合のC軸0°は、ターゲット球12がX軸プラス側に位置する角度である。初期位置計測の計測値には幾何誤差の影響が含まれる。初期位置計測での各軸指令値をx、y、z、a、cとすると、初期位置計測値に含まれる幾何誤差による誤差(初期位置誤差)(δxini、δyini、δzini)は以下の数4で求めることができる。 The angle of the rotation axis in the initial position measurement is 0 °. Here, the C axis 0 ° in the case of the machine of FIG. 1 is an angle at which the target sphere 12 is positioned on the X axis plus side. The measurement value of the initial position measurement includes the influence of geometric error. If each axis command value in the initial position measurement is x 0 , y 0 , z 0 , a 0 , c 0 , an error (initial position error) (δx ini , δy ini , δz ini ) can be obtained by the following equation 4.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

初期位置計測値に含まれる幾何誤差による誤差(δxini、δyini、δzini)はターゲット球12の取付誤差と見なせるため、数3のεの成分であるδx、δy、δzを以下の数5のように更新する。 Error due to geometric errors included in the initial position measurement value (δx ini, δy ini, δz ini) since regarded as a mounting error of the target ball 12, .delta.x 6 is a component number 3 of ε 6, δy 6, the .delta.z 6 Update as shown in Equation 5 below.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

各計測値を(xMi、yMi、zMi)とすると、新しい補正パラメータで幾何誤差を補正制御した場合の各計測値の予想値(xEi、yEi、zEi)は、以下の数6で求めることができる。 Assuming that each measurement value is (x Mi , y Mi , z Mi ), the expected value (x Ei , y Ei , z Ei ) of each measurement value when the geometric error is corrected and controlled with the new correction parameters is as follows: 6 can be obtained.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

次に、S8における、予想誤差ベクトル、現在誤差ベクトル、精度指標値の計算方法について説明する。
まず、各予想誤差ベクトル(δxEi、δyEi、δzEi)は以下の数7、各現在誤差ベクトル(δxMi、δyMi、δzMi)は以下の数8でそれぞれ計算することができる。
Next, the calculation method of the prediction error vector, the current error vector, and the accuracy index value in S8 will be described.
First, each prediction error vector (δx Ei , δy Ei , δz Ei ) can be calculated by the following equation 7, and each current error vector (δx Mi , δy Mi , δz Mi ) can be calculated by the following equation 8, respectively.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

Figure 2017027360
Figure 2017027360

精度指標値を、各誤差ベクトルのノルムの最大値とすると、予想誤差ベクトルのノルムveEiは以下の数9、現在誤差ベクトルのノルムveMiは以下の数10となり、それぞれの最大値を求める。 Assuming that the accuracy index value is the maximum value of the norm of each error vector, the norm ve Ei of the prediction error vector is the following equation 9, and the norm ve Mi of the current error vector is the following equation 10, and the respective maximum values are obtained.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

Figure 2017027360
Figure 2017027360

こうして両最大値を画面表示部28に表示すれば、両精度指標値を比較できる。よって、予想誤差ベクトルのノルムの最大値の方が現在誤差ベクトルのノルムの最大値より大きい場合は、幾何誤差同定値が不適切の可能性が高く、計測ミスの可能性が考えられ、計測をやり直す契機となる。逆に、予想誤差ベクトルのノルムの最大値の方が現在誤差ベクトルのノルムの最大値より小さい場合、小さくなった量から、機械の運動精度や加工精度がどの程度改善するかを予想することができ、誤差補償の性能評価が容易に行える。   If both maximum values are displayed on the screen display unit 28 in this way, both accuracy index values can be compared. Therefore, if the maximum value of the norm of the predicted error vector is larger than the maximum value of the norm of the current error vector, there is a high possibility that the geometric error identification value is inappropriate and there is a possibility of a measurement error. It will be an opportunity to start over. Conversely, if the maximum value of the norm of the predicted error vector is smaller than the maximum value of the norm of the current error vector, it is possible to predict how much the machine motion accuracy and machining accuracy will improve from the smaller amount. It is possible to easily evaluate the performance of error compensation.

なお、精度指標値は、各誤差ベクトルの各成分の絶対値の最大値としてもよい。この場合、予想誤差ベクトルの各成分の絶対値(vxEi、vyEi、vzEi)は以下の数11となり、現在誤差ベクトルの各成分の絶対値(vxMi、vyMi、vzMi)は以下の数12となり、それぞれの最大値を求める。 The accuracy index value may be the maximum absolute value of each component of each error vector. In this case, the absolute value (vx Ei , vy Ei , vz Ei ) of each component of the prediction error vector is given by the following equation 11, and the absolute value (vx Mi , vy Mi , vz Mi ) of each component of the current error vector is The maximum value of each is obtained.

Figure 2017027360
Figure 2017027360

Figure 2017027360
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その他、タッチプローブやターゲット球の形状は適宜変更可能で、報知手段も、精度指標値の表示形態は適宜変更できる。また、精度指標値が閾値を超えた場合はアラーム音や合成音声等による音声報知を併せて行うことも可能である。
さらに、上記形態では、初期位置の計測から精度指標値の表示までを誤差補償プログラムによって自動的に実行する例で説明しているが、任意のステップで停止させて、指令値リストや補正パラメータ、予想値等を途中で画面表示部に表示させ、オペレータの入力指示によって進行させることもできる。
In addition, the shapes of the touch probe and the target sphere can be changed as appropriate, and the display mode of the accuracy index value can be changed as appropriate for the notification means. Further, when the accuracy index value exceeds the threshold value, it is also possible to perform voice notification using an alarm sound, synthesized voice, or the like.
Furthermore, in the above embodiment, an example is described in which the error compensation program automatically executes the process from the measurement of the initial position to the display of the accuracy index value, but the command value list, the correction parameter, It is also possible to display an expected value or the like on the screen display partway and to proceed by an input instruction from the operator.

1・・ベッド、2・・主軸頭、3・・テーブル、4・・クレードル、5・・トラニオン、11・・タッチプローブ、12・・ターゲット球、21・・制御部、22・・データ記憶部、23・・計測値取得部、24・・計測指令値生成部、25・・幾何誤差同定計算部、26・・補正パラメータ算出部、27・・精度指標演算部、28・・画面表示部。   1 .. Bed 2. Spindle head 3. Table 4 Cradle 5 Trunnion 11 Touch probe 12 Target ball 21 Control unit 22 Data storage unit , 23 .. Measurement value acquisition unit, 24 .. Measurement command value generation unit, 25 .. Geometric error identification calculation unit, 26 .. Correction parameter calculation unit, 27 .. Accuracy index calculation unit, 28.

Claims (8)

3軸以上の並進軸と、1軸以上の回転軸と、回転可能な主軸と、テーブルとを有する機械に設けられ、
前記主軸と前記テーブルとの何れか一方に取り付けられる位置計測センサにより、他方に取り付けられる被測定治具の三次元空間上の初期位置を計測する初期位置計測手段と、
当該初期位置計測値から前記回転軸を複数角度に割り出した際の前記位置計測センサ及び前記被測定治具の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記指令値に基づいて前記位置計測センサ及び前記被測定治具を複数箇所に位置決めし、前記位置計測センサにより前記被測定治具の三次元空間上の位置をそれぞれ計測する計測値取得手段と、
前記計測値取得手段により得られる計測値を元に、前記並進軸及び/又は前記回転軸に関する幾何誤差を同定する幾何誤差同定手段と、
前記幾何誤差同定手段により得られる幾何誤差同定値を元に補正パラメータを算出する補正パラメータ算出手段と、
前記補正パラメータを用いて機械の動作を補正制御する制御手段と、を含んでなる誤差補償システムであって、
前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出する補正後予想値演算手段と、
少なくとも前記計測値及び前記予想値を用いて前記幾何誤差同定値の精度指標値を算出する精度指標値算出手段と、
前記精度指標値を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする機械の誤差補償システム。
Provided in a machine having three or more translation axes, one or more rotation axes, a rotatable main shaft, and a table;
An initial position measuring means for measuring an initial position in a three-dimensional space of a jig to be measured attached to the other by means of a position measuring sensor attached to one of the spindle and the table;
Command value calculation means for calculating a command value of the position measurement sensor and the jig to be measured when the rotation axis is calculated at a plurality of angles from the initial position measurement value;
Based on the command value, the position measurement sensor and the jig to be measured are positioned at a plurality of locations, and the measurement value acquisition means for measuring the position of the jig to be measured in a three-dimensional space by the position measurement sensor,
Geometric error identification means for identifying a geometric error related to the translation axis and / or the rotation axis based on the measurement value obtained by the measurement value acquisition means;
Correction parameter calculation means for calculating a correction parameter based on the geometric error identification value obtained by the geometric error identification means;
Control means for correcting and controlling the operation of the machine using the correction parameter, and an error compensation system comprising:
A corrected expected value calculation means for calculating an expected value of the measurement value at each measurement position when the correction control is executed;
An accuracy index value calculating means for calculating an accuracy index value of the geometric error identification value using at least the measured value and the predicted value;
An informing means for informing the accuracy index value;
A machine error compensation system comprising:
前記補正後予想値演算手段は、各前記指令値と、前記幾何誤差同定値と、各前記指令値に対応する前記計測値とを用いて、前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出することを特徴とする請求項1に記載の機械の誤差補償システム。   The corrected expected value calculation means uses the command values, the geometric error identification values, and the measurement values corresponding to the command values, and performs the correction control when the correction control is executed. The machine error compensation system according to claim 1, wherein an expected value of the measured value is calculated. 前記補正後予想値演算手段は、前記初期位置計測値と前記幾何誤差同定値とから、前記初期位置における前記幾何誤差による初期位置誤差を算出し、前記初期位置誤差と、各計測位置のための指令値と、前記幾何誤差同定値と、各前記指令値に対応する前記計測値とを用いて、前記補正制御を実行した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出することを特徴とする請求項2に記載の機械の誤差補償システム。   The corrected predicted value calculation means calculates an initial position error due to the geometric error at the initial position from the initial position measurement value and the geometric error identification value, and calculates the initial position error and each measurement position. A predicted value of the measurement value at each measurement position when the correction control is executed is calculated using a command value, the geometric error identification value, and the measurement value corresponding to each command value. The machine error compensation system according to claim 2. 前記補正後予想値演算手段は、前記初期位置誤差の算出と、前記計測値の予想値の算出とを同次座標変換を行うことで算出することを特徴とする請求項3に記載の機械の誤差補償システム。   4. The machine according to claim 3, wherein the corrected predicted value calculation unit calculates the initial position error and the predicted value of the measured value by performing homogeneous coordinate conversion. 5. Error compensation system. 前記精度指標値算出手段は、前記計測値及びその予想値と前記指令値との差分ベクトルのノルムを精度指標値としてそれぞれ算出することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の機械の誤差補償システム。   5. The machine according to claim 1, wherein the accuracy index value calculating unit calculates a norm of a difference vector between the measured value and an expected value thereof and the command value as an accuracy index value. 6. Error compensation system. 前記報知手段は、前記精度指標値算出手段により算出した前記精度指標値が、予め設定した閾値を超えた場合に、前記精度指標値を報知すると共に、前記閾値を超えたことも併せて報知することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の機械の誤差補償システム。   The notification means notifies the accuracy index value when the accuracy index value calculated by the accuracy index value calculation means exceeds a preset threshold, and also notifies that the threshold has been exceeded. The machine error compensation system according to any one of claims 1 to 5. 3軸以上の並進軸と、1軸以上の回転軸と、回転可能な主軸と、テーブルとを有する機械において、幾何誤差を同定して補正制御するための誤差補償方法であって、
前記主軸と前記テーブルとの何れか一方に位置計測センサを、他方に被測定治具をそれぞれ取り付けて、前記被測定治具の三次元空間上の初期位置を計測する初期位置計測ステップと、
当該初期位置計測値から前記回転軸を複数角度に割り出した際の前記位置計測センサ及び前記被測定治具の指令値を算出する指令値算出ステップと、
前記指令値に基づいて前記位置計測センサ及び前記被測定治具を複数箇所に位置決めし、前記位置計測センサにより前記被測定治具の三次元空間上の位置をそれぞれ計測する計測値取得ステップと、
前記計測値取得ステップにより得られる計測値を元に、前記並進軸及び/又は前記回転軸に関する幾何誤差を同定する幾何誤差同定ステップと、
前記幾何誤差同定ステップにより得られる幾何誤差同定値を元に補正パラメータを算出する補正パラメータ算出ステップと、
前記補正パラメータを用いて機械の動作を補正制御した場合の各計測位置における前記計測値の予想値を算出する補正後予想値演算ステップと、
少なくとも前記計測値及び前記予想値を用いて前記幾何誤差同定値の精度指標値を算出する精度指標値算出ステップと、
前記精度指標値を報知する報知ステップと、
を実行することを特徴とする機械の誤差補償方法。
An error compensation method for identifying and correcting a geometric error in a machine having three or more translation axes, one or more rotation axes, a rotatable spindle, and a table,
An initial position measuring step for measuring an initial position of the jig to be measured in a three-dimensional space by attaching a position measuring sensor to one of the spindle and the table and a jig to be measured on the other; and
A command value calculating step for calculating a command value of the position measurement sensor and the jig to be measured when the rotation axis is calculated at a plurality of angles from the initial position measurement value;
Based on the command value, the position measurement sensor and the jig to be measured are positioned at a plurality of locations, and a measurement value acquisition step of measuring the position of the jig to be measured in a three-dimensional space by the position measurement sensor,
A geometric error identification step for identifying a geometric error related to the translation axis and / or the rotation axis based on the measurement value obtained by the measurement value acquisition step;
A correction parameter calculation step for calculating a correction parameter based on the geometric error identification value obtained by the geometric error identification step;
A corrected expected value calculation step for calculating an expected value of the measurement value at each measurement position when the operation of the machine is corrected and controlled using the correction parameter;
An accuracy index value calculating step of calculating an accuracy index value of the geometric error identification value using at least the measured value and the predicted value;
An informing step for informing the accuracy index value;
An error compensation method for a machine, characterized in that
請求項7に記載の機械の誤差補償方法を、コンピュータに実行させるための機械の誤差補償プログラム。   A machine error compensation program for causing a computer to execute the machine error compensation method according to claim 7.
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