並列タイトル等Development of New NC Controller for 5-axis Control Machining Center with Real Time Control
タイトル（掲載誌）平成16(2004)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2004 Fiscal Year Final Research Report
一般注記本研究はパルス列をモータドライバへ与えるこれまでのNC制御方式を採用しながらも,モータ駆動時の負荷系からのセンサ信号をオンラインでフィードバック可能な制御方式を提案した. 提案する制御系は電圧値のようなアナログ信号をパルス列であるディジタル信号に変換する回路をループ内に含ませることになるため,本質的に非線型な制御系となるが,フィードバック系を構成して剛性の低い負荷系に生じる振動を抑制する事例をもとに,センサ信号をオンラインでフィードバック可能な制御系の設計指針を詳細に検討した. さらに本研究では従来のNC制御の現実を踏まえ,パルス列を与えて機械の運動を制御するこれまでのNC制御技術を採用しつつもNC言語によらない新しい多軸制御用パルス列の発生を試みた.多関節ロボットはヤコビ行列に代表されるように,そのアーム姿勢によりベース座標系からながめた手先座標系が常に変化するため希望とする運動を生成するためにはより複雑なパルス列の生成を必要とする産業機械であり,本研究で提案する多軸制御用の新しいNCコントローラの性能をより詳しく評価した.また,より複雑な加工面形状への対応,ツールの姿勢を含めた軌道の生成だけではなくツールの移動速度も重要視される昨今の工作機械や産業用ロボットの趨勢を踏まえた時にはこれまでの教示方法ではおのずと限界があり,こうした問題に対して解決している事例を中心にパルス列生成の手法を求めたが,その基本的な考え方はすべての多軸の産業機械にあてはめて考えることができるものである.
A controller for driving multi-axis machine was combined with a Jacobian matrix, V-F transformer, and forward kinematics. Different from previous ones, this NC controller for driving multi-axis machine can generate a pulse series in real time so that the machining velocity and shape can be changed in real time to meet machining requirements. A simulation of machining a circle by using the new NC controller for 5-axis control machining center demonstrated its effectiveness. For machining pieces with complicated shapes, multi-axis machines, such as 5-axis control machining centers, are widely used because orientation of the tool is usually required during machining. For example, in order to obtain a tool path accurately, tool orientation is required to keep in the direction of normal line of a cured machining trace. In addition to tool orientation, the motional trace of the tool tip and its velocity must be controlled at a desired value under machining cured surface. In the case of machining a work with complicated shape, it is difficult to generate the tool path accurately according to the interpolation of line and curve by using a conventional NC controller. To solve these questions, an NC controlling method is proposed. In this method, the corresponding pulse series for movement and motional velocity of a driving axis can be generated in real time with computer software to obtain a desired tool path. Just like control a multi-joint robot, a 5-axis machining center can be controlled by building coordinate system and calculating its Jacobian matrix.
研究課題/領域番号:14550098, 研究期間(年度):2002–2004
出典：「リアルタイム制御も可能な5軸マシニングセンタのための新しいNC制御技術の開発」研究成果報告書 課題番号14550098 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
一次資料へのリンクURLhttps://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=34771&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=80092774
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550098/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-14550098/145500982004kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）