パラレルメカニズム工作機械における変形誤差に関する研究（第1報）－変形誤差補償機能の開発

摘要

昨今の自動車量産部品の加工ラインでは，製品の短寿命化によりラインを短期間で立ち上げられる汎用機での多品種少量生産に移行している．そのような中，オークマ㈱が開発したパラレルメカニズム工作機械は高速·高自由度の特長から，生産性および省スペース化の面においてユーザから高く評価されている．そして，エンドミルによる高速輪郭加工への適用範囲の拡大を狙い，更なる高精度化が強く望まれている．パラレルメカニズム機では，従来のシリアル機と同様に，組立精度，重力による変形などが高精度化への課題と言える．この内，精度の造り込みによる高精度化が構造上困難なことから，著者らは運動精度を決定する機構パラメータのキャリブレーションを行うことで対応を図ってきた．また，重力における変形では，重力変形モデルとそれを利用した補償が提案されている．しかし，この手法ではモデルの簡略化により実測値を基にモデルのパラメータをフィッティングしているため，汎用性が低いという課題がある．本研究では各構成要素のコンプライアンスに設計値や解析値を用いて詳細なモデル化を行い，より精密で汎用性の高い変形誤差モデルの構築を行った．また，このモデルを用いた補償システムを開発し，その効果の確認を行った．