[发明专利]考虑了修正数据的轨迹显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及轨迹显示装置，尤其涉及考虑间隙修正或螺距误差修正等的修正数据来显示刀具的尖端点的轨迹的轨迹显示装置。

背景技术

近年来，使用数值控制装置驱动多个电动机，经由滚珠丝杠驱动工作台，将刀具定位在希望的位置。在这种机构中存在机械间隙（间隙）以及滚珠丝杠的螺距的波动（螺距误差）。

因此，为了减小这种间隙以及螺距误差的影响，生成间隙修正以及螺距误差修正等的修正数据。此外，在控制刀具的尖端部的情况下，根据加工条件使用刀具长度修正或刀具直径修正来作为修正数据。

图8是用于说明修正数据的处理的、与电动机的位置控制相关的框图。如图8所示，将生成的修正数据C与电动机的位置指令P相加，生成修正后位置指令Pc。然后，从修正后位置指令Pc中减去通过电动机M的检测器D检测出的位置反馈Pf，输出到电动机用控制器，由此控制电动机M。

如参照图8进行说明的那样，一般将修正数据与电动机的位置指令重叠来进行控制。例如在日本特开平3-58102号公报中公开了根据进给方向以及进给速度来改变间隙修正量，由此使定位精度提高。

图9A是表示对用于圆弧的位置指令追加了间隙修正时，根据电动机端的位置指令计算出的指令轨迹的图。图9B是表示其反馈轨迹的图。在这些附图中表示的圆弧对应于电动机的位置指令P。另外，图9A中用虚线表示的指令轨迹对应于修正后位置指令Pc，图9B中用虚线表示的反馈轨迹对应于位置反馈Pf。在这些附图中将修正数据C（间隙修正）与位置指令P相加，因此，指令轨迹（图9A）以及反馈轨迹（图9B）成为从与位置指令P对应的圆弧脱离的形状。

而且，图9C是表示对用于圆弧的位置指令追加螺距误差修正时从电动机端的位置指令计算出的指令轨迹的与图9A同样的图，图9D是表示其反馈轨迹的与图9B同样的图。另外，图9C所示的指令轨迹对应于修正后位置指令Pc，图9D所示的反馈轨迹对应于位置反馈Pf。在这些附图中，也将修正数据C（螺距误差修正）与位置指令P相加，因此，指令轨迹（图9C）以及反馈轨迹（图9D）从与位置指令P对应的圆弧脱离。

这样，在将修正数据C与电动机的位置指令P重叠的情况下，基于修正后位置指令Pc计算出的刀具的轨迹与对应于位置指令P的轨迹不一致。换言之，这些轨迹互相相差修正数据的量。

在此，相对于机械误差，伺服的延迟导致的过渡误差充分大。因此，在应用了修正数据的实际的机床中，当确认电动机的响应延迟或者进行伺服调整时需要暂时使修正数据无效。即，以根据修正后位置指令Pc计算出的轨迹与根据电动机的位置指令P计算出的轨迹一致的状态来进行轨迹的确认。但是，这种方法对于操作者来说非常麻烦，并且花费时间。

发明内容

鉴于这种情况而提出本发明，其目的在于提供一种轨迹显示装置，即使是应用了间隙修正或螺距误差修正等修正数据的实际的机床，也能够用更简便的方法确认电动机的响应延迟，或者进行伺服调整。

为了达成上述目的，根据第一方式提供一种轨迹显示装置，其显示通过多个驱动轴控制刀具的位置以及姿态的机床的所述刀具的尖端点的轨迹，其中，具备：第一位置指令取得部，其取得通过数值控制装置生成的、驱动所述多个驱动轴的各个驱动轴的多个电动机的各自的第一位置指令；第一位置反馈取得部，其从在每个预定的控制周期检测所述多个电动机的各自的位置的多个位置检测器取得所述多个电动机的各自的第一位置反馈；修正数据取得部，其取得针对所述多个电动机的各个电动机生成的修正数据；第二位置指令计算部，其从所述第一位置指令减去所述修正数据来计算第二位置指令；第二位置反馈计算部，其从所述第一位置反馈减去所述修正数据来计算第二位置反馈；指令轨迹显示部，其基于通过所述第二位置指令计算部计算出的所述第二位置指令，显示所述刀具的尖端点的指令轨迹；以及反馈轨迹显示部，其基于通过所述第二位置反馈计算部计算出的所述第二位置反馈，显示所述刀具的尖端点的反馈轨迹。

根据第二方式，在第一方式中还具备：第二修正数据计算部，其使用通过所述修正数据取得部取得的修正数据和表示所述多个电动机的各自的位置环路的响应的传递函数，计算包含控制延迟的第二修正数据，所述第二位置反馈计算部，从所述第一位置反馈减去所述第二修正数据来计算第二位置反馈。

根据第三方式，在第二方式中，所述第二修正数据计算部，使用与位置增益对应的一阶延迟滤波器作为传递函数。

根据第四方式，在第一方式中，通过在从所述机床的动作程序中读取的位置指令上加上所述修正数据，生成所述第一位置指令。