位置ずれを起こしてしまいます。

質問

Ｘ･Ｙ･Ｚ･Ｂ軸ＡＰＣ、ＡＴＣ付のマシニングセンターのトラブルで困っております。加工ワークの三次元データーを取ってみると徐々に位置ずれを起こしているようでＸ軸方向とＹ軸方向にずれが０．０５程見られます。一旦主電源を切るとこのずれが０に戻ることから電気的な要因かと思われますが一度に２軸もずれるとなるとＮＣ装置のアンプ、モーターやリニアスケールなどより電源ノイズ等が不具合の原因の可能性が高いと思うのですが・・・・。また、電源ノイズの有無はどのように調べれば良いのかもわからないもので。マシニングのメーカーにもさじを投げられてしまい非常に困っています。よろしくアドバイスお願いします。

内容についてのアドバイスを頂いたので追記させていただきます。”徐々にずれていく”とは朝測定したワークと終業時（夕方）測定したワークとでずれが発生していてその間のワークも測定してみると徐々にずれているような状況です。”一旦電源を切る”とはずれが確認出来てその場で補正等をいれずに電源を切って再び加工してみるとずれが戻っている状況です。

回答No.6

noname#230359

機械の詳細がわかりませんが、他回答者様とは違った視点で考えてみました。参考になれば幸いです。

軸構成をよく見ると ＸＹ軸に大きく影響する軸がもうひとつ存在しています。それはＢ軸です。もしかするとＢ軸がズレているので、みかけ上ＸＹ軸がズレてみえるのではないかと考えました。軸名称からしか判断できませんが、Ｂということは回転軸でしょうか？（例外もあるので）

なぜズレているのか。

回転軸の構造機構にもよりますが、普通の回転軸は停止中（位置決め完了中）は なんらかの拘束機構が組み込まれていて、拘束状態ではサーボオフしています。サーボオフ中は機械的に回転軸を保持させているだけなので外力で動かされても位置修正は行われません。ズレたまま次のＢ軸指令で拘束を解きサーボオンされても 位置修正が行われていなければ直りません。（フォローアップがなされていない場合）
さらにプログラムの内容がインクリメンタル（Ｇ９１）で行われていたら ズレ分は直ることなくそのままに蓄積されていくかもしれません。

もうひとつは、Ｂ軸のピッチ誤差補正が悪い可能性があります。ピッチ誤差については私は詳しく無いのですが、ファナックの場合は回転軸型ピッチ誤差補正設定の値の合計が”０”でなければならないはずです。憶測ですが、プログラムの組み方によってＢ軸は一定方向にしか回転しないようになっていて、ピッチ誤差の設定不良によって本来３６０度毎に”０”になるはずのものが なっていないのではないかと考えました。

どちらの場合も一旦電源を切るとクリアーされるはずなので、ある意味正常と言えます。

最後に、ＸＹ軸を駆動しているサーボモジュールが２軸制御用で　その故障不具合（ノイズ等の影響を受けている？）が発生している可能性もゼロではありません。

なかなか興味深い現象です。
もし原因が判明しましたら教えて頂きたいと思います。

回答No.5

noname#230359

はじめまして。
電源の再投入で戻るので、熱変位は除外ですね。
加工の内容が解らないので想像になってしまいますが
1：例えば、加工した穴ピッチ等がずれるのでしょうか？
2：ワーク原点自体がずて行くのでしょうか？
ワーク原点がずれる場合には、プログラムの先頭で毎回原点復帰するようにした場合はどうでようか？
3：プログラムでG91の微小円弧補間等の累積が考えられる場合は、一応単純なプログラムで確認してみてください。
以上の3つの条件を確認すれば、ある程度原因が絞れると思います。

通常の使い方で位置ズレを起こすのであれば、本来ユーザーが調べる事では無いと思いますが
先ずは、使い方の問題なのか、機械の問題なのかを明らかにするべきです。
その上で、ソフトの不具合なら修正を、制御系の不具合なら交換を要求するべきだと思います。
（周りに重大なノイズを発生させる装置があれば別ですが）

「メーカーがさじを投げた」との事ですが、メーカーに原因を掴む能力が無ければ
私なら、基盤やサーボに至る一式全てを交換させるよう要求しますね。
（但し、上記3：で改善できるのであればプログラムで対応する事になると思いますが）

回答No.4

noname#230359

当方のＭＣも位置ずれを起こすことがあります。
同じ現象か解りませんが、当方の場合は、制御装置のバグです。
同じようにＸ軸とＹ軸がセットでずれます。
自分で調べた結果、円弧補間時の、万分の５（0.0005）の桁の繰上げ繰り下げのあたりのバグの様です。
特定のＸ、Ｙ、Ｒの値の時にずれを生じ、ずれる条件のプログラムをサブプロにて１０回繰り返すと0.005ずれます。
（カウンタ自体がずれて表示されます）
当然カウンタは千分の1（0.001）までしかありませんので、一回呼び出すと、カウンタのずれは、ゼロ、２階呼び出すと0.001とずれが蓄積され１回おきに0.001ずつＸ軸とＹ軸が逆符号方向にずれて表示されます。
この現象の時に工具径補正値を変更すると（例えばＤ＝4.0から4.10）ずれなくなります。
メーカーにプログラムのフロッピーまで渡しましたが（数年前）何の対応もありませんでした。
因みに制御装置は○菱製　○オマチック635です。
不明な点御座いましたら補足いたします。

回答No.3

noname#230359

電源切ってすぐにもとに戻ることから、原点ずれでは？
ずれが累積しているのでは？
ある部位だけのずれなのか全体にずれているのかで判断できると思いますが。
原点復帰を位置指令でプログラムしていると、計算の誤差が累積することも。
その場合、ＦＡＮＵＣならＧ２７で原点チェックなどができると思いますが。
ノイズだと累積という形にはならず、何個かに一個ずれるとかいう現象になると思います。
的はずれかもしれませんが、参考までに。

回答No.2

noname#230359

徐々に位置ずれを起こすとの事ですが、時間的にどれくらいでしょうか？それが短時間で起こるものと、長時間で起こるものとで原因が異なると思います。また、電源を落とすと戻るとの事ですが、落として直ぐ電源を入れての測定と、例えば自動電源断で夜間停止し、翌日測定したのとでは　また原因が異なると思います。　より良いアドバイスを受けられるように、補足される事をお勧めします。
　加工時間が長い場合機械の温度変化でＹ・Ｚ軸に変異があるのは当然ですが、最近の機械では「熱変異補正」である程度抑えられます。しかしこれも設置した場所での温度変化に対応した「補正値」を設定しなければいけません。私は2回メーカーを呼んでデーターを取ってもらい値を決めました。それが無い機械では朝と夕方でＹ軸で0.04は変化しますので、朝・昼・夕方・帰る前　に調整しています。（その程度の製品加工なので）　知人はベット上に研磨したブロックを置いて工具交換毎にタッチセンサーで位置ずれ量を測定し、それを誤差分として原点を移動して加工していました。相当古い機械の場合はここまでしないと精度を保てないとの事でした。電気の事はさっぱりです。参考にならなければすみません。

お礼

アドバイスありがとうございます。早速内容の追記をさせていただきました。設備については３，４年前に新規導入した物で設備メーカーの現行モデルでもあります。わたしも『熱変異補正』をうたがってみたのですが電機図面を調べたところこの設備にはこの機能がついていないと思われます。もう少し調査してみますが・・・。

回答No.1

noname#230359

主軸にパイ２０ぐらいの研磨した棒を付けます。テーブルにダイヤルゲージを高精度のマグネットスタンドで付けます。プログラムで適当に動かします
プログラムの終わりに主軸の棒をダイヤルに当ててＧ４で１０秒ほど停止させます。これを繰り返して問題がなかったのでよく調べてみたら加工に問題があったことがあります。

お礼

早速の回答ありがとう御座います。当方も設備の問題なのか加工の問題なのか正直わからない状態です。”主電源を切るとずれが戻ってしまう”ことから現場のオペレーターは設備が悪いと決め込んでいますが・・・。再度加工状況も視野に入れて追求してみます。