JP2004167641A

JP2004167641A - Transporting method and device, and machine tool using transporting device

Info

Publication number: JP2004167641A
Application number: JP2002337145A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kita; 治雄喜多; Hideki Funato; 英樹船渡
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transporting method and device capable of accurately controlling the moving position of a holding part to hold any work to be processed and provide a machine tool using the transporting device. <P>SOLUTION: The machine tool is structured so that the holding part is moved to the position corresponding to a command value using coordinates set on a matrix in the X-Y directions and coordinate correcting values specified for each combination of coordinates, whereby the processing takes place through such steps as (S03) judging whether the command value Pm is identical to the coordinates on the matrix, (S05) acquiring coordinate correcting values in case the command value Pm is identical to the coordinates, (S04) calculating the coordinate intermediate correcting values using the coordinates in the X-Y directions pinching the coordinate intermediate values and the coordinate correcting values in case the command value Pm is a coordinate intermediate value not being identical to the coordinates, (S06) correcting the command value so that the error of the actually moving position of the holding part from the command value becomes zero using the coordinate correcting values or the coordinate intermediate correcting value calculated, and (S07) moving the holding part in the X-Y directions by actuating a drive motive on the basis of the corrected command value Lh. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を保持する保持部と、保持部を互いに交差するＸＹ方向の搬送軸方向に沿って移動させる搬送部と、保持部の移動位置を制御するＮＣ制御部とを備えた搬送装置と搬送方法、この搬送装置を用いた工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械において被加工物の搬送装置は、ＮＣ制御部からの指令信号を受けて回転駆動する駆動モータ（所謂、駆動源である）と、駆動モータの駆動力によって回転する搬送軸と、被加工物を保持し、搬送軸の回転によって搬送軸に沿って移動動作する保持部とを備え、保持部を所定の位置に移動させ被加工物に所定の加工を行うものが知られている。
【０００３】
そして、保持部の送り量を精度良く維持するために、送り量を出力するＮＣデータ（所謂、指令値である）と実際の送り量との誤差を検出し、この送り量の誤差を補正する工作機械が知られている。
例えば、被加工物を保持しＸＹ軸方向に沿って移動可能なテーブル（所謂、保持部である）と、駆動源を有しテーブルの位置決め制御を行うテーブルコントローラとを備え、テーブルに載置した被加工物を所定の形状に加工するＮＣ加工装置において、被加工物の加工範囲のＸ方向とＹ方向に等間隔を有する複数の座標をマトリックス状に設定し、前記複数の座標毎に、前記保持部を移動させるためにオペレータによって入力された指令値と保持部が実際に移動した位置との誤差を検出し、この誤差を打ち消すための補正値を座標毎に求め、指令値とテーブルが実際に移動した位置との誤差がなくなるように、各座標に対応する指令値に補正値を加算又は減算して指令値を補正し、補正した指令値に基づいてテーブルを移動させ、テーブルの移動位置を制御するものがある。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平０２−２４３２４７号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された補正方法によれば、テーブル（所謂、保持部である）を移動させる指令値がマトリックス上の座標である場合には、指令値とテーブルが実際に移動した位置との誤差がなくなるように補正することができるが、指令値が座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値である場合には、座標中間値に応じた補正値をもたないので、テーブルを所定の位置に精度良く移動させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、被加工物を保持する保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値とこの指令値によって保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を移動させる指令値に連続した補正を加えることができ、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる搬送方法と搬送装置と、この搬送装置を用いた工作機械を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設定された座標補正値とを用い、該保持部を移動させる搬送方法であって、前記保持部をＸＹ方向に移動させるために指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定し、前記指令値がマトリックス上に設定された座標と一致する場合には、前記座標補正値を用い、該指令値と前記保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正し、一方、前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上に設定された座標に囲まれた座標中間値である場合には、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、座標中間補正値を算出し、次いで、座標補正値又は座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算して該指令値を補正し、前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の搬送装置によれば、入力された指令値とこの指令値に基づいて保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標と座標補正値とを用い、指令値がマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値であっても補正値を算出できるので、加工範囲において補正値を連続して得ることができる。そして、指令値と実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値又は算出した座標中間補正値を指令値に加算又は減算し、補正した指令値に基づいて駆動源を駆動し、保被加工物を保持する保持部をＸＹ方向に移動することによって、保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値と保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【０００９】
また、前記座標中間補正値の算出は、請求項２に記載の発明のように、前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出し、次いで、前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出し、
次いで、前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出し、次いで、前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出するとよい。これによって、座標中間補正値を精度良く算出できる。
【００１０】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の搬送方法において、前記誤差が、前記保持部を前記ＸＹ方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする。
請求項３に記載の搬送方法によれば、前記座標における誤差は、保持部の往復移動における誤差の平均値としているので、保持部がＸＹ方向に往復移動する場合であっても保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【００１１】
次に、請求項４に記載の発明は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設置された座標補正値とを備え、該保持部を移動させる搬送装置であって、前記保持部をＸＹ方向に移動させるために、指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定する判定手段と、前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上の座標に囲まれた座標中間値において、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、該座標中間補正値を算出する中間補正値算出手段と、前記座標補正値又は前記座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算し、該指令値を補正する指令値補正手段と、前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させる搬送手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の搬送方法によれば、入力された指令値とこの指令値に基づいて保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標と座標補正値とを用い、指令値がマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値であっても補正値を算出できるので、加工範囲において補正値を連続して得ることができる。そして、指令値と実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値又は算出した補正値を指令値に加算又は減算し、補正した指令値に基づいて駆動源を駆動し、被加工物を保持する保持部をＸＹ方向に移動することによって、保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値と保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【００１３】
また、前記中間補正値算出手段は、請求項５に記載の発明のように、前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出する、Ｘ方向直交補正値算出手段と、前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出する、Ｘ方向補正値算出手段と、前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該座標中間値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出する、Ｙ方向直交補正値算出手段と、前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出する、Ｙ方向補正値算出手段とを備えるとよい。これによって、座標中間値の補正値を精度良く算出できる。
【００１４】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の搬送装置において、前記補正値設定手段における前記誤差が、前記保持部を前記搬送軸方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の搬送装置によれば、前記座標における誤差は、保持部の往復移動における誤差の平均値としているので、保持部が搬送軸方向に往復移動する場合であっても保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
次に、請求項７に記載の発明は、工作機械において、請求項５又は請求項６の搬送装置を用いたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の工作機械によれば、被加工物を保持する保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる搬送装置を用いているので、被加工物を所定の形状に精度良く加工できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。次に、本発明の搬送装置と搬送方法、この搬送装置と搬送方法を用いた工作機械の一実施形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明が適用された搬送装置の構成を表す平面図、図２は同実施形態の搬送装置の構成を表す正面図、図３は同実施形態の搬送装置の構成を表す側面図、図４は同実施形態の保持部の移動位置を制御する制御系全体の構成図、図５は加工範囲において座標をマトリックス上に設定した例を表す説明図である。
同実施形態の加工範囲に座標をマトリックス上に設定した例を表す図、図６は同実施形態のマトリックス上の座標において座標補正値を設定した例を表す図、図７は実施例形態の座標中間補正値を算出する手順を説明するための図、図８は比較例の位置決め精度の試験結果を表す図、図９は同実施形態の位置決め精度の試験結果を表す図、図１０は実施例形態の内部コンピュータによる処理手順を表すフローチャート、図１１は図１０のフローチャートにおける、初期値設定の手順を表すフローチャート、図１２は図１０のフローチャートにおける、座標中間補正値を算出する手順を表すフローチャートである。
【００１９】
図１〜図３において、１は工作機械であり、この工作機械１は、加工装置２５と搬送装置２とを備え、加工装置２５における雄金型２６と雌金型２７との間に被加工物３４を搬送し、被加工物３４の所定の位置に打ち抜き加工を行うものである。そして、搬送装置２は、被加工物３４を保持する保持部７と、保持部７を互いに直交するＸ方向の搬送軸３とＹ方向の搬送軸４に沿って移動させる搬送部８と、保持部７の搬送軸３、４方向の移動位置を制御するＮＣ制御部９とを備えている。
【００２０】
保持部７は、フィンガー１４を備えフィンガー１４の先端に被加工物３４を保持し、搬送部８に形成したガイド２１、２２に係合する係合部（図示せず）を備え、Ｘ方向及びＹ方向にスライドして移動する。尚、フィンガー１４は、回転軸３５を中心として回転できるように備えられており、必要に応じて、保持部７のＸＹ方向に対する傾き量を調整できる。
【００２１】
次に、搬送部８は、保持部７をＸ方向の搬送軸３の延長方向に移動させるために、ボールネジから成る搬送軸３の両端を一対のベアリング１５、１６に回転可能な状態で支持するとともに搬送軸３の一端をサーボモータからなる駆動源１０にカップリング１９を介して接続することにより搬送軸３を回転し、搬送軸３と保持部７とをフィンガー１４、ボールナット５を介して接続することにより搬送軸３の回転動作を保持部７が搬送軸３の延長方向に移動する動作に変換している。
【００２２】
また、搬送部８は、保持部７をＹ方向の搬送軸４の延長方向に移動させるために、ボールネジから成る搬送軸４の両端を一対のベアリング１７、１８に回転可能な状態で支持するとともに搬送軸４の一端をサーボモータからなる駆動源１１にカップリング２０を介して接続することにより搬送軸４を回転し、搬送軸４と保持部７を固設したフィンガー１４とをボールナット６を介して接続することにより搬送軸４の回転動作を保持部７が搬送軸４の延長方向に移動する動作に変換している。
【００２３】
本実施例では、サーボモータからなる駆動源１０、１１と、ボールネジから成る搬送軸３、４と、搬送軸３、４と保持部７とを連結するボールナット５、６と、ガイド２１、２２とによって本発明の搬送手段としての機能が発現される。
また、搬送部８には、保持部７のＸ方向の移動位置を検出するために、搬送軸３の延長方向に沿って保持部７に対向するように配設したスケール１２が備えられ、保持部７が移動するに伴いスケール１２の目盛りを位置検出部２９（図３中の符号２９）で検知し、保持部７の位置を検出できるように構成されている。
【００２４】
一方、搬送装置８には、保持部７のＹ方向の移動位置を検出するために、搬送軸４の延長方向に沿って配設したスケール１３が備えられ、保持部７が移動するに伴いスケール１３の目盛りを位置検出部３０（図２中の符号３０）で検知し、保持部７の位置を検出できるように構成されている。
【００２５】
また、位置検出部２９、３０は、スケール１２、１３を挟んで、互いに対向するように前記保持部７に設置された発光素子（図示せず）と受光素子（図示せず）を備えて構成されている。そして、スケール１２、１３は透光部と非透光部が所定のピッチで配列するように刻線（図示せず）を備え、この刻線を目盛りとしたガラススケールであって、位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）は、発光素子及び受光素子に光を投受光させることによって、前記ガラススケール１２、１３を通過した光量の変化を検知して目盛りを検知し、保持部７の位置を検出している。
【００２６】
また、搬送部８には、スケール１２、１３の近傍の搬送部８に熱電対２３、２４を設置し、熱電対２３、２４と温度測定器２８とを接続することによって、スケール１２、１３の温度を測定し、この温度値をＮＣ制御部９内の内部コンピュータ３２に入力している。そして、必要に応じて、スケール１２、１３の熱膨張量を内部コンピュータ３２において算出し、前記保持部を所定の位置に移動させるためにオペレータによって入力される指令値を前記スケールの熱膨張量分を打ち消すように補正することができる。
【００２７】
次に、ＮＣ制御部９は、図４に示すように、外部コンピュータ３３及び保持部７を移動させる指令値を補正する内部コンピュータ３２に接続され、サーボモータドライバー３１を介して駆動源１０、１１に接続されている。
また、ＮＣ制御部９は、搬送部８の位置検出部２９、３０に接続され、位置検出部２９、３０で検出した保持部７の位置が入力される。また、ＮＣ制御部９はスケール１２、１３の温度を測定する温度測定器２８に接続され、必要に応じて、内部コンピュータ３２によって温度測定器２８から入力された温度値におけるスケール１２、１３の熱膨張量を算出し、スケール１２、１３の熱膨張量を打ち消すように、保持部７を移動させる指令値を補正している。
【００２８】
また、外部コンピュータ３３には、被加工物３４を加工する形状にもとづいて、保持部７を移動させる位置を示す指令値が、予めオペレータによって入力されており、内部コンピュータ３２は、外部コンピュータ３３を介して指令値を取得し、保持部７を移動させる指令値と指令値に基づいて保持部７が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正する演算プログラムを備えている。
【００２９】
次に、内部コンピュータ３２における、保持部７を移動させる位置の指令値を補正する手順を、図５〜図７、図１０〜図１２に基づいて説明する。
［内部コンピュータ３２及び外部コンピュータ３３による処理手順］
まず、オペレータが、図１に表したＮＣ制御部９の操作パネルユニット（図示せず）のキー群を操作し、ＳＴＡＲＴを示す指令を送ったときに図１０のフローチャートに示す処理手順がＳＴＡＲＴする。
【００３０】
まず、内部コンピュータ３２は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と座標毎に設置された座標補正値の初期データを取得する（Ｓ０１）。
初期データは、工作機械を設置した初回時や工作機械のメンテナンスの実施時に、以下の手順によって設定され、以下の説明が図１１に示されている。
【００３１】
まず、オペレータが、被加工物３４の加工範囲を内部コンピュータ３２入力する（Ｓ１１）。加工範囲は、Ｘ方向とＹ方向について、加工範囲における先頭値Ｘ０、Ｙ０と、末端値Ｘ２４、Ｙ１２を入力する。
本実施例では、図５に示すようにＸ０が５０ｍｍ、Ｘ２４が２９０ｍｍ、Ｙ０が２００ｍｍ、Ｙ１２が３２０ｍｍである。
【００３２】
次いで、オペレータが、ＸＹ方向の加工範囲を所定ピッチで分割するための分割数Ｘｎ、Ｙｎを内部コンピュータ３２に入力する（Ｓ１２）。
本実施例では、図５に示すようにＸｎが２４、Ｙｎが１２である。
次いで、内部コンピュータ３２は、ＸＹ方向の加工範囲を分割数Ｘｎ、Ｙｎで等分し、Ｘ方向のピッチＸｐとＹ方向のピッチＹｐとを算出する。ピッチＸｐ、Ｙｐの算出式は、Ｘｐ＝（Ｘ２４−Ｘ０）／Ｘｎ、Ｙｐ＝（Ｙ１２−Ｙ０）／Ｙｎである（Ｓ１３）。
【００３３】
本実施例では、図５に示すようにＸｐ＝（２９０−５０）／２４＝１０、Ｙｐ＝（３２０−２００）／１２＝１０である。
次いで、内部コンピュータ３２は、図６に示すように、ＸＹ方向の加工範囲において、所定ピッチＸｐ、Ｙｐ毎にＸ座標軸とＹ座標軸を設定し、Ｘ座標軸とＹ座標軸とによって交わる座標をマトリックス上に設定し、記憶する（Ｓ１４）。
【００３４】
次いで、内部コンピュータ３２は、前記マトリックス上に設定したそれぞれの座標に移動させるための複数の指令値Ｌｚを、順次、サーボモータドライバー３１を介して駆動源１０、１１に与え、保持部７を移動させる（Ｓ１５）。
次いで、内部コンピュータ３２は、位置検出部２９、３０を介して保持部７の位置Ｌｔを取得する。このとき、保持部７をＸＹ方向に往復移動させ、指令値Ｌｚと保持部７が実際に移動した位置Ｌｔとの誤差を、往復移動において夫々検出し、この平均の誤差ΔＳを得る。そして、内部コンピュータ３２は、座標毎に、指令値Ｌｚと保持部７が実際に移動した位置Ｌｔとの誤差がなくなるように、保持部７を移動させる指令値Ｌｓの座標補正値ΔＳを設定する（Ｓ１６）。ΔＳの算出式は、ΔＳ＝Ｌｚ−Ｌｔである。尚、座標補正値ΔＳはＸ方向の補正値とＹ方向の補正値とを有する。
【００３５】
次いで、ＲＥＴＵＲＮし、初期データの設定が終了する。
次いで、図１０の手順に示すように、内部コンピュータ３２は、被加工物３４を加工するための保持部７の移動位置を示すＸＹ方向の指令値Ｐｍを外部コンピュータ３３から取得する（Ｓ０２）。指令値Ｐｍは保持部７のＸ方向の移動位置ＰｍｘとＹ方向の移動位置Ｐｍｙからなる。
【００３６】
次いで、内部コンピュータ３２は、指令値ＰｍがＳ１１のステップで設定した複数の座標の何れかに一致するか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
ステップＳ０３は、指令値Ｐｍ、加工範囲におけるＸ方向の先頭値Ｘ０、Ｙ方向の先頭値Ｙ０、Ｘ方向のピッチＸｐ、Ｙ方向のピッチＹｐを用い、係数κｘ、κｙを算出し、κＸとκＹがいずれも整数又は０が算出されたときにはマトリックス上の座標の何れかと一致し、端数が算出されたときには複数の座標の何れとも一致しないとし、判定される。κｘの算出式は、κｘ＝（Ｐｍｘ−Ｘ１）／Ｘｐ、κｙの算出式はＫｙ＝（Ｐｍｙ−Ｙ１）／Ｙｐ、である。
【００３７】
本実施例では、ステップＳ０２〜Ｓ０３とによって本発明の判定手段としての機能が発現される。
次いで、Ｓ０３のステップにおいて、指令値Ｐｍが複数の座標の何れかと一致する場合には、ステップＳ０５に移り、指令値Ｐｍの座標における座標補正値ΔＳを取得する。このとき、指令値Ｐｍに対応する座標は、Ｘ座標がκｘ、Ｙ座標がκｙである。
【００３８】
一方、Ｓ０３のステップにおいて、指令値Ｐｍがマトリックス上の座標の何れとも一致しない座標中間値である場合は、Ｓ０４のステップに移り、座標中間補正値を算出する。
座標中間補正値の算出は、図１２に表した手順によって行われる。保持部７の移動位置を示す指令値ＰｍのＸ方向の移動位置Ｐｍｘを６８．５４、Ｙ方向の移動位置Ｐｍｙを２３４．３８７として設定した実施例とともに以下に説明する。
【００３９】
まず、係数κｘ、κｙの整数値Ｋｘ、Ｋｙを求める（Ｓ１１０）。
本実施例では、Ｐｍが（６８．５４，２３４．３８７）であり、Ｘ０が５０、Ｙ０が２００、Ｘｐが１０、Ｙｐが１０であるので、κｘ＝（Ｐｍｘ−Ｘ０）／Ｘｐ＝１．８５４、κｙ＝（Ｐｍｙ−Ｙ０）／Ｙｐ＝３．４３８７になる。そして、Ｋｘが１、Ｋｙが３になる。
【００４０】
次いで、κｘ、κｙを用いて、指令値ＬｍをＸ方向及びＹ方向で挟む４つの座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４を求める（Ｓ１２０）。ｎ１が（Ｋｘ，Ｋｙ）、ｎ２が（Ｋｘ＋１，Ｋｙ）、ｎ３が（Ｋｘ＋１，Ｋｙ＋１）、ｎ４が（Ｋｘ，Ｋｙ＋１）として座標値が設定される。
【００４１】
本実施例では、Ｋｘが１、Ｋｙが３なので、図６において、ｎ１は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が３、ｎ２は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が３、ｎ３は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が４、ｎ４は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が４になる。
【００４２】
次いで、予めＳ０６のステップで設定した座標補正値群の中から、４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４における、座標補正値ΔＳを取得する（Ｓ１３０）。
本実施例では、図６に示すように、ｎ１は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が３なので座標補正値が（３，１）になり、ｎ２は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が３の補正値なので座標補正値が（３，０）になり、ｎ３は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が４なので座標補正値が（２，−１）になり、ｎ４は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が４なので座標補正値が（２，−１）になる。
【００４３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、指令値Ｐｍを挟む両側のＹ軸（ｎ１とｎ４を結ぶＹ軸とｎ２とｎ３を結ぶＹ軸）において、Ｐｍと直交する位置のＸ方向の補正値ｈ１、ｈ２（所謂、第１の直交補正値、第２の直交補正値である）を算出する（Ｓ１４０）。
ｎ１の座標補正値を（ｎ１ｘ、ｎ１ｙ）、ｎ２の座標補正値を（ｎ２ｘ、ｎ２ｙ）、ｎ３の座標補正値を（ｎ３ｘ、ｎ３ｙ）、ｎ４の座標補正値を（ｎ４ｘ、ｎ４ｙ）とすると、ｈ１、ｈ２は、Ｙ軸に沿って比例する演算式によって求められ、ｈ１を求める演算式は、ｈ１＝（ｎ４ｘ−ｎ１ｘ）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｎ１ｘ、ｈ２を求める算出式は、ｈ２＝（ｎ３ｘ−ｎ２ｘ）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｎ２ｘ、である。
【００４４】
本実施例では、図７（ｂ）に示すように、ｈ１＝（２−３）×（３．４３８７−３）＋３＝２．５６１３になる。また、ｈ２＝（２−３）×（３．４３８７−３）＋３＝２．５６１３になる。
また、本実施例では、ステップＳ１４０によって本発明のＸ方向直交補正値算出手段としての機能が発現される。
【００４５】
次いで、ｈ１とｈ２を用い、指令値ＰｍのＸ方向の補正値ΔＳｘを算出する（Ｓ１５０）。ΔＳｘは、Ｘ方向に沿って比例する演算式を用いて求められ、ΔＳｘ＝（ｈ２−ｈ１）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｈ１である。
本実施例では、ΔＳｘ＝（２．５６１３−２．５６１３）×（１．８５４−１）＋２．５６１３＝２．５６１３である。
【００４６】
また、本実施例では、ステップＳ１５０によって本発明のＸ方向補正値算出手段としての機能が発現される。
次いで、指令値Ｐｍを挟む両側のＸ軸（ｎ１とｎ２を結ぶＸ軸とｎ３とｎ４を結ぶＸ軸）において、Ｐｍと直交する位置のＹ方向の補正値ｈ３、ｈ４（所謂、第３の直交補正値、第４の直交補正値である）を算出する（Ｓ１６０）。
【００４７】
ｎ１の座標補正値を（ｎ１ｘ、ｎ１ｙ）、ｎ２の座標補正値を（ｎ２ｘ、ｎ２ｙ）、ｎ３の座標補正値を（ｎ３ｘ、ｎ３ｙ）、ｎ４の座標補正値を（ｎ４ｘ、ｎ４ｙ）とすると、ｈ３、ｈ４はＸ軸に沿って比例する演算式によって求められ、ｈ３＝（ｎ２ｙ−ｎ１ｙ）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｎ１ｙ、であり、ｈ４を求める算出式は、ｈ４＝（ｎ３ｙ−ｎ４ｙ）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｎ３ｙである。
【００４８】
本実施例では、図７（ｃ）に示すように、ｈ３＝（０−１）×（１．８５４−１）＋１＝０．１４６になる。また、ｈ４＝（−１−（−１）×（１．８５４−１）＋（−１）＝−１になる。
また、本実施例では、ステップＳ１６０とによって本発明のＹ方向直交補正値算出手段としての機能が発現される。
【００４９】
次いで、ｈ３とｈ４を用い、指令値ＰｍのＹ方向の補正値ΔＳｙを算出する（Ｓ１７０）。ΔＳｙはＹ方向に比例する演算式によって求められ、ΔＳｙ＝（ｈ３−ｈ４）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｈ３である。
本実施例では、ΔＳｙ＝（−１−０．１４６）×０．４３８７＋０．１４６＝−０．３５６７になる。
【００５０】
また、本実施例では、ステップＳ１７０によって本発明のＹ方向補正値算出手段としての機能が発現される。
また、本実施例では、ステップＳ１１０〜Ｓ１７０によって本発明の補正値算出手段としての機能が発現される。
【００５１】
次いで、図１０のステップＳ０６において、指令値Ｐｍを補正する（Ｓ０６）。補正した指令値Ｌｈの算出式は、Ｌｈ＝Ｐｍ＋ΔＳである。
次いで、内部コンピュータ３２が補正後の指令値Ｌｈをサーボモータドライバー３１に入力し、サーボモータドライバー３１が駆動源１０、１１を駆動させるためのＰＷＭ信号を形成し、駆動源１０、１１が保持部７をＸ方向及びＹ方向に移動させる（Ｓ０７）。そして、内部コンピュータ３２は、保持部７が移動するに伴い、スケール１２、１３を介して検出された保持部７の移動位置が位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力され、保持部７を移動させる指令値Ｌｈと位置検出部２９、３０で検出した移動位置との偏差がなくなるように保持部７の移動位置を制御している（所謂、フルクローズドループ制御を行っている）。
【００５２】
次いで、加工装置２５を作動し、雄金型２６と雌金型２７により被加工物３４に孔空け加工、曲げ加工等、機械加工を行う（Ｓ０８）。
次いで、被加工物３４の機械加工が終了したか否かの判定を行い（Ｓ０９）、ＮＯの場合は、次の加工を行うために、Ｓ０２のステップに戻り、更にＮＣデータの指令値を取得する。そしてＳ０２〜Ｓ０９のステップを繰り返し、Ｓ０９のステップでＹＥＳになったときは、機械加工を終了する。
【００５３】
以下に、搬送装置２において、保持部７が実際に移動する移動位置の精度を確認するために、試験を行った結果について、図８、図９を用いて説明する。
本実施の形態の効果を確認するために、比較例とともに比較して試験を行った。
【００５４】
図８は本発明の指令値を補正する補正手段を用いない比較例であり、図９は本発明の指令値を補正する補正手段を用いた実施例である。
本試験においては、被加工物のＸ方向の加工範囲を５０ｍｍ〜２９０ｍｍに設定し、この加工範囲のＸ方向を分割数２４で除算し、１０ｍｍピッチでマトリックス状に座標を設定した。
【００５５】
また、外部コンピュータ３３には、保持部７を搬送軸３、４の方向に沿って往復移動し、５ｍｍピッチ間隔で保持部７が移動するように座標中間値を含む指令値Ｐｍを入力した。
図８、図９において、横軸は加工範囲における指令値Ｐｍであり、縦軸は指令値Ｐｍと保持部７が実際に実際に移動した位置との誤差である。また、図８、図９において、（Ｆ）は保持部７を加工範囲の先頭値から末端値に向かって移動させたときの誤差を表し、（Ｂ）は、保持部７を加工範囲の末端値から先頭値に向かって移動させたときの誤差を表している。
【００５６】
図９に示すように、実施例は、５０ｍｍ〜２９０ｍｍの範囲において、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差が１．５μｍ以内、誤差のバラツキＲが２．４μｍ以内であり、保持部７を精度良く所定の位置に搬送できた。また、往復移動における（Ｆ）の誤差と（Ｂ）の誤差との差も小さく、良好な結果が得られた。
【００５７】
一方、図８に示すように、比較例は、本発明の指令値Ｐｍを補正する補正手段を備えていないので、指令値Ｐｍが大きくなるにしたがい、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差が大きくなり、好ましい結果が得られなかった。
【００５８】
以下に、本発明の実施の形態による作用効果を記載する。
本発明の実施の形態によれば、オペレータによって入力された指令値Ｐｍとこの指令値Ｐｍに基づいて保持部７が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標に座標補正値ΔＳを設定するとともにマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値において座標中間補正値ΔＳを算出できるので、加工範囲において補正値ΔＳを連続して得ることができる。そして、指令Ｐｍと実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値ΔＳ又は算出した座標中間補正値ΔＳを指令値Ｐｍに加算し、補正した指令値Ｌｈに基づいて駆動原１０、１１を駆動し、被加工物３４を保持する保持部７を搬送軸３、４沿って移動することによって、保持部７を移動させる指令値Ｐｍがマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる。
【００５９】
また、本発明の実施の形態によれば、マトリックス上の座標における、保持部７を移動させるためにオペレータによって入力された指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した位置との誤差は、保持部７の往復移動における誤差を検出し、この往復の誤差の平均値としているので、保持部７が搬送軸３、４方向に往復移動する場合であっても保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる。
【００６０】
また、本発明の実施の形態による工作機械によれば、被加工物３４を保持する保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる搬送装置を用いているので、被加工物３４を所定の形状に精度良く加工できる。
また、本発明の実施の形態によれば、保持部７を互いに直交するＸ方向の搬送軸３とＹ方向の搬送軸４に沿って移動させる搬送装置２の構成を示したが、本発明は、更にＸＹ方向に直交するＺ方向の搬送軸を備えた搬送装置にも適用できる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態によれば、座標中間補正値の算出は、ステップＳ１１０〜Ｓ１７０により、Ｘ方向の補正値ΔＳｘを先に算出し、その後Ｙ方向の補正値ΔＳｙを算出したが、先にΔＳｙを算出し、その後、ΔＳｘを算出しても良い。
【００６２】
また、本発明の実施の形態によれば、図７に示すように座標中間補正値の算出例において、指令値ＰｍがＸＹ方向の４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４に囲まれた例について記載したが、指令値がＸＹ方向の何れかの軸上にあり、２点の座標に挟まれた座標中間値である場合においても、本発明が適用できる。例えば、指令値Ｐｍがｎ１、ｎ２を結ぶＸ軸上にあって、Ｘ軸上の２点の座標ｎ１、ｎ２に挟まれている座標中間値である場合は、４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４をｎ１、ｎ２、ｎ２、ｎ１とし、図１２中のＳ１１０〜Ｓ１７０のステップに従い、座標中間補正値を求めればよい。
【００６３】
また、本発明の実施の形態によれば、保持部７の位置を検出するスケール１２、１３の熱電対２３、２４及び温度測定器２８によって測定し、この温度値を内部コンピュータに入力するように構成されているので、内部コンピュータ３２は、スケール１２、１３の熱膨張量を、スケール１２とスケール１３のそれぞれについて算出し、前記スケール１２、１３の熱膨張量分を打ち消すように、保持部７を移動させる指令値Ｌｈを補正する温度補正手段を加えてもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態によれば、図１０のステップＳ０７に示すように、被加工物を加工する際に、保持部７が移動するに伴い、スケール１２、１３を介して検出された保持部７の移動位置を位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力し、指令値Ｌｈと位置検出部２９、３０で検出した保持部７の移動位置との偏差がなくなるように保持部７の移動位置を制御しているが（所謂、フルクローズドループ制御を行っている。）、保持部７の移動位置を位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力することなく、指令値Ｌｈに相当するＰＷＭ信号をサーボモータドライバー３１によって形成し、このＰＷＭ信号の数だけ駆動源１０、１１を駆動し停止させるように保持部７の移動位置を制御しても良い（所謂、オープンループ制御でも良い）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された実施の形態の、搬送装置の構成を表す平面図である。
【図２】同実施形態の、搬送装置の構成を表す正面図である。
【図３】同実施形態の、搬送装置の構成を表す側面図である。
【図４】同実施形態の、保持部の移動位置を制御する制御系全体の構成図である。
【図５】同実施形態の、加工範囲において座標をマトリックス上に設定した例を表す説明図である。
【図６】同実施形態の、前記マトリックス上の座標において座標補正値を設定した例を表す説明図である。
【図７】実施例形態の、座標中間補正値を算出する手順を説明するための図である。
【図８】比較例の、位置決め精度の試験結果を表す図である。
【図９】同実施形態の、位置決め精度の試験結果を表す図である。
【図１０】実施例形態の、内部コンピュータによる処理手順を表すフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートにおける、初期値設定の手順を表すフローチャートである。
【図１２】図１０のフローチャートにおける、座標中間補正値を算出する手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…工作機械、２…搬送装置、３，４…搬送軸（ボールネジ）、５，６…ボールナット、７…保持部、８…搬送部、９…ＮＣ制御部、１０、１１…駆動源（サーボモータ）、１２，１３…スケール（ガラススケール）、１４…フィンガー、１５，１６，１７，１８…ベアリング、１９，２０…カップリング（結合器）、２１，２２…ガイド、２３，２４…熱電対、２５…加工装置、２６…雄金型、２７…雌金型、２８…温度測定器、２９，３０…位置検出部、３１…サーボモータドライバー、３２…内部コンピュータ、３３…外部コンピュータ、３４…被加工物、３５…回転軸。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention includes a holding unit that holds a workpiece, a conveyance unit that moves the holding unit along a conveyance axis direction that intersects the X and Y directions, and an NC control unit that controls a movement position of the holding unit. The present invention relates to a transfer device, a transfer method, and a machine tool using the transfer device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a machine tool, a device for transporting a workpiece includes a drive motor (a so-called drive source) that rotates in response to a command signal from an NC control unit, a transport shaft that is rotated by the driving force of the drive motor, There is a known type that includes a holding unit that holds a workpiece and moves along the transport axis by rotation of the transport shaft, and performs a predetermined process on the workpiece by moving the holding unit to a predetermined position. .
[0003]
Then, in order to accurately maintain the feed amount of the holding unit, an error between the NC data (so-called command value) for outputting the feed amount and the actual feed amount is detected, and the error of the feed amount is corrected. Machine tools are known.
For example, a table (a so-called holding unit) that holds a workpiece and can move along the X and Y axes and a table controller that has a drive source and controls the positioning of the table are provided, and are mounted on the table. In an NC processing apparatus for processing a workpiece into a predetermined shape, a plurality of coordinates having equal intervals in the X direction and the Y direction of a processing range of the workpiece are set in a matrix, and for each of the plurality of coordinates, An error between a command value input by an operator to move the holding unit and a position where the holding unit is actually moved is detected, and a correction value for canceling this error is obtained for each coordinate. The command value is corrected by adding or subtracting a correction value to or from the command value corresponding to each coordinate so that the error with the position moved to the position is eliminated, and the table is moved based on the corrected command value. There is to control the moving position. (For example, see Patent Document 1)
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-02-243247 (page 2-3, FIG. 1-2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the correction method disclosed in Patent Document 1, when a command value for moving a table (a so-called holding unit) is a coordinate on a matrix, the command value and the position where the table is actually moved are used. Can be corrected so that there is no error with the coordinates, but if the command value does not match the coordinates and is a coordinate intermediate value surrounded by coordinates on the matrix, the correction value according to the coordinate intermediate value Since there is no table, there is a problem that it is difficult to accurately move the table to a predetermined position.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and a command value for moving a holding unit that holds a workpiece does not coincide with a coordinate on a matrix, and a coordinate intermediate value surrounded by coordinates on the matrix is not used. Even so, the command value for moving the holding unit can be continuously corrected so that the error between the command value and the moving position of the holding unit actually moved by the command value is eliminated, and the holding unit is moved to a predetermined position. It is an object of the present invention to provide a transfer method and a transfer device capable of accurately moving the transfer device, and a machine tool using the transfer device.
[0007]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a method of moving a holding portion for holding a workpiece in XY directions intersecting each other with coordinates set on a matrix in the XY directions. A transport method for moving the holding unit by using a coordinate correction value set for each coordinate, wherein a command value is obtained to move the holding unit in the XY directions, and the command value is a coordinate on a matrix. And if the command value matches the coordinates set on the matrix, using the coordinate correction value, the difference between the command value and the position where the holding unit has actually moved The command value is corrected so as to eliminate the error, while the command value does not match any of the coordinates set on the matrix, and is determined by a coordinate intermediate value surrounded by the coordinates set on the matrix. In some cases, Using the coordinates in the X and Y directions surrounding the command value and the respective coordinate correction values, a coordinate intermediate correction value is calculated, and then the coordinate correction value or the coordinate intermediate correction value is calculated using the command value for moving the holding unit and the command value. The command value is corrected by adding to or subtracting from the command value so that an error from the position where the holding unit is actually moved is eliminated, and a driving source is driven based on the corrected command value, and the holding is performed. The part is moved in the XY directions.
[0008]
According to the transfer device of the first aspect, the coordinates and the coordinate correction values set on the matrix are set so that there is no error between the input command value and the position where the holding unit has actually moved based on the command value. The correction value can be calculated even if the command value is a coordinate intermediate value surrounded by the coordinates on the matrix by using (1) and (2), so that the correction value can be continuously obtained in the processing range. Then, a coordinate correction value on the matrix or a calculated coordinate intermediate correction value is added to or subtracted from the command value so as to cancel an error between the command value and the actually moved position, and the drive source is controlled based on the corrected command value. By driving and moving the holding unit that holds the workpiece in the X and Y directions, the command value for moving the holding unit does not match the coordinates on the matrix or the coordinates surrounded by the coordinates on the matrix. Even if there is an intermediate value, the holding unit can be accurately moved to a predetermined position so that there is no error between the command value and the movement position where the holding unit has actually moved.
[0009]
Further, the calculation of the coordinate intermediate correction value may be such that the coordinates surrounding the command value and the coordinate correction values set at the coordinates surrounding the command value are determined, as in the invention according to claim 2, On a pair of Y-axes sandwiching the command value, based on a pair of X-direction coordinate correction values set at a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are set in the Y-axis direction. Calculate the X-direction correction value of the orthogonal position on one Y-axis as a first orthogonal correction value, and calculate the X-direction correction value of the orthogonal position on the other Y-axis on the Y-axis. 2 is calculated as a second orthogonal correction value, and then the first orthogonal correction value and the second orthogonal correction value are proportional to the X direction based on the first orthogonal correction value and the second orthogonal correction value. Using a formula, calculate a correction value in the X direction of the command value,
Next, on a pair of X axes sandwiching the command value, based on a pair of Y direction coordinate correction values set to a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are Using an arithmetic expression proportional to the X-axis direction, the Y-direction correction value of the orthogonal position on one X-axis is calculated as a third orthogonal correction value, and the Y-direction correction of the orthogonal position on the other X-axis is calculated. The value is calculated as a fourth orthogonal correction value, and then, based on the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value, the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value are calculated in the Y direction. It is preferable to calculate a correction value of the coordinate intermediate value in the Y direction using a proportional arithmetic expression. Thereby, the coordinate intermediate correction value can be calculated with high accuracy.
[0010]
Next, according to a third aspect of the present invention, in the transporting method according to the first or second aspect, the error is detected by reciprocating the holding unit in the XY directions and detecting each of the reciprocating movements. It is characterized by the average value of the errors.
According to the transport method of the third aspect, the error in the coordinates is an average value of the error in the reciprocating movement of the holding unit, so that the holding unit is not moved even when the holding unit reciprocates in the X and Y directions. Can be accurately moved to the position.
[0011]
Next, in the invention according to claim 4, in order to move the holding portion holding the workpiece in the XY directions crossing each other, the coordinates are set on the matrix in the XY directions and the coordinates are set for each of the coordinates. A transfer device for moving the holding unit, comprising: obtaining a command value for moving the holding unit in the X and Y directions; and determining whether the command value matches coordinates on a matrix. Determining means for determining whether or not the command value does not match any of the coordinates set on the matrix, and in the XY directions surrounding the command value at a coordinate intermediate value surrounded by coordinates on the matrix. An intermediate correction value calculating unit that calculates the coordinate intermediate correction value using the coordinates of the coordinates and the respective coordinate correction values, and the command value for moving the holding unit using the coordinate correction value or the coordinate intermediate correction value. And the holding part is actually Command value correcting means for adding or subtracting to or from the command value to correct the command value so as to eliminate an error from the moved position, and driving a drive source based on the corrected command value, and And a transporting means for moving in the XY directions.
[0012]
According to the transport method of the fourth aspect, the coordinates and the coordinate correction values set on the matrix are set so that there is no error between the input command value and the position where the holding unit has actually moved based on the command value. The correction value can be calculated even if the command value is a coordinate intermediate value surrounded by the coordinates on the matrix by using (1) and (2), so that the correction value can be continuously obtained in the processing range. Then, a coordinate correction value on the matrix or a calculated correction value is added to or subtracted from the command value so as to cancel an error between the command value and the actually moved position, and the drive source is driven based on the corrected command value. By moving the holding unit that holds the workpiece in the X and Y directions, the command value for moving the holding unit does not match the coordinates on the matrix or the coordinate intermediate value surrounded by the coordinates on the matrix without being aligned. However, the holding unit can be accurately moved to a predetermined position so that there is no error between the command value and the movement position where the holding unit has actually moved.
[0013]
Further, the intermediate correction value calculating means obtains the coordinates surrounding the command value and the coordinate correction values set at the coordinates surrounding the command value, as in the invention according to claim 5, and calculates the command. On a pair of Y axes sandwiching the value, based on a pair of X direction coordinate correction values set at a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are set in the Y axis direction. Using a proportional expression, a correction value in the X direction of the orthogonal position on one Y axis is calculated as a first orthogonal correction value, and a correction value in the X direction of the orthogonal position on the other Y axis is calculated as a second correction value. Based on the first orthogonal correction value and the second orthogonal correction value, wherein the first orthogonal correction value and the second orthogonal correction value are calculated based on the X orthogonal orthogonal correction value calculating means. Calculate a correction value of the command value in the X direction using an arithmetic expression proportional to the X direction. X-direction correction value calculation means, based on a pair of Y-direction coordinate correction values set on a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the coordinate intermediate value, on a pair of X axes sandwiching the command value, Using a calculation formula in which the pair of coordinate correction values is proportional to the X-axis direction, the Y-direction correction value of the orthogonal position on one X-axis is calculated as a third orthogonal correction value, and the other X-axis correction value is calculated on the other X-axis. A Y-direction orthogonal correction value calculating means for calculating a Y-direction correction value of the orthogonal position as a fourth orthogonal correction value; and a third orthogonal correction value based on the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value. The image processing apparatus may further include a Y-direction correction value calculating unit that calculates a Y-direction correction value of the coordinate intermediate value using an arithmetic expression in which the orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value are proportional to the Y direction. Thereby, the correction value of the coordinate intermediate value can be calculated with high accuracy.
[0014]
Next, according to a sixth aspect of the present invention, in the transport apparatus according to the fourth or fifth aspect, the error in the correction value setting means causes the holding unit to reciprocate in the transport axis direction. The average value of the errors detected in each of the reciprocating movements is characterized.
[0015]
According to the transfer device of claim 6, since the error in the coordinates is an average value of the error in the reciprocating movement of the holding unit, the holding unit is moved even if the holding unit reciprocates in the transfer axis direction. It can be accurately moved to a predetermined position.
Next, an invention according to claim 7 is characterized in that the transfer device according to claim 5 or 6 is used in a machine tool.
[0016]
According to the machine tool described in claim 7, since the transfer device that can accurately move the holding portion that holds the work piece to the predetermined position is used, the work piece is accurately formed into a predetermined shape. Can be processed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Next, an embodiment of a transfer device and a transfer method of the present invention, and a machine tool using the transfer device and the transfer method will be described.
[0018]
FIG. 1 is a plan view illustrating the configuration of a transport apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a front view illustrating the configuration of the transport apparatus of the embodiment, FIG. 3 is a side view illustrating the configuration of the transport apparatus of the embodiment, FIG. 4 is a configuration diagram of an entire control system for controlling the movement position of the holding unit according to the embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example in which coordinates are set on a matrix in a processing range.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which coordinates are set on a matrix in a processing range according to the embodiment, FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which coordinate correction values are set in coordinates on the matrix according to the embodiment, and FIG. 7 is a coordinate according to the embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for calculating an intermediate correction value, FIG. 8 is a diagram illustrating a test result of positioning accuracy of a comparative example, FIG. 9 is a diagram illustrating a test result of positioning accuracy of the same embodiment, and FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for setting an initial value in the flowchart of FIG. 10, and FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating a coordinate intermediate correction value in the flowchart of FIG. is there.
[0019]
1 to 3, reference numeral 1 denotes a machine tool. The machine tool 1 includes a processing device 25 and a transfer device 2, and is provided between a male mold 26 and a female mold 27 in the processing device 25. The workpiece 34 is conveyed, and punching is performed at a predetermined position on the workpiece 34. The transport device 2 includes a holding unit 7 that holds the workpiece 34, a transport unit 8 that moves the holding unit 7 along the X-direction transport shaft 3 and the Y-direction transport shaft 4 that are orthogonal to each other, And an NC control unit 9 for controlling the movement position of the unit 7 in the directions of the transport shafts 3 and 4.
[0020]
The holding unit 7 includes the finger 14, holds the workpiece 34 at the tip of the finger 14, and includes an engagement unit (not shown) that engages with the guides 21 and 22 formed on the transport unit 8, Slide and move in the Y direction. The finger 14 is provided so as to be rotatable around the rotation shaft 35, and the tilt amount of the holding unit 7 in the XY directions can be adjusted as necessary.
[0021]
Next, the transport unit 8 rotatably supports both ends of the transport shaft 3 formed of ball screws on a pair of bearings 15 and 16 in order to move the holding unit 7 in the extension direction of the transport shaft 3 in the X direction. At the same time, the transport shaft 3 is rotated by connecting one end of the transport shaft 3 to a drive source 10 composed of a servomotor via a coupling 19, and the transport shaft 3 and the holding unit 7 are connected via the finger 14 and the ball nut 5. The connection converts the rotation operation of the transport shaft 3 into an operation in which the holding unit 7 moves in the extension direction of the transport shaft 3.
[0022]
In order to move the holding unit 7 in the extension direction of the transport shaft 4 in the Y direction, the transport unit 8 rotatably supports both ends of the transport shaft 4 composed of ball screws on a pair of bearings 17 and 18. By connecting one end of the transport shaft 4 to a drive source 11 composed of a servomotor via a coupling 20, the transport shaft 4 is rotated, and the transport shaft 4 and the finger 14 on which the holding portion 7 is fixed are connected to the ball nut 6. Through the connection, the rotation operation of the transport shaft 4 is converted into an operation in which the holding unit 7 moves in the extension direction of the transport shaft 4.
[0023]
In the present embodiment, drive sources 10 and 11 composed of servo motors, transport shafts 3 and 4 composed of ball screws, ball nuts 5 and 6 for connecting the transport shafts 3 and 4 and the holding unit 7, and guides 21 and 22 are provided. Thereby, the function as the transporting means of the present invention is exhibited.
The transport unit 8 is provided with a scale 12 disposed to face the holding unit 7 along the extension direction of the transport shaft 3 in order to detect a moving position of the holding unit 7 in the X direction. As the unit 7 moves, the scale of the scale 12 is detected by the position detection unit 29 (reference numeral 29 in FIG. 3), and the position of the holding unit 7 can be detected.
[0024]
On the other hand, the transport device 8 is provided with a scale 13 disposed along the extension direction of the transport shaft 4 in order to detect the moving position of the holding unit 7 in the Y direction. 13 is detected by a position detection unit 30 (reference numeral 30 in FIG. 2), and the position of the holding unit 7 can be detected.
[0025]
The position detectors 29 and 30 include a light-emitting element (not shown) and a light-receiving element (not shown) provided on the holder 7 so as to face each other with the scales 12 and 13 interposed therebetween. Have been. Each of the scales 12 and 13 is provided with a score line (not shown) so that the light-transmitting portion and the non-light-transmitting portion are arranged at a predetermined pitch. 29 (reference numeral 29 in FIG. 3) and 30 (reference numeral 30 in FIG. 2) detect changes in the amount of light passing through the glass scales 12 and 13 by causing the light emitting element and the light receiving element to emit light. The scale is detected to detect the position of the holding unit 7.
[0026]
In addition, the thermocouples 23 and 24 are installed in the transport unit 8 near the scales 12 and 13 in the transport unit 8, and the thermocouples 23 and 24 and the temperature measuring device 28 are connected, so that the scales 12 and 13 are connected. The temperature is measured, and this temperature value is input to the internal computer 32 in the NC control unit 9. Then, if necessary, the amount of thermal expansion of the scales 12 and 13 is calculated by the internal computer 32, and a command value input by an operator to move the holding unit to a predetermined position is calculated by the amount of thermal expansion of the scale. Can be corrected so as to cancel out.
[0027]
Next, as shown in FIG. 4, the NC control unit 9 is connected to an external computer 33 and an internal computer 32 that corrects a command value for moving the holding unit 7, and drives the drive sources 10 and 11 via a servo motor driver 31. It is connected to the.
The NC control unit 9 is connected to the position detection units 29 and 30 of the transport unit 8 and receives the position of the holding unit 7 detected by the position detection units 29 and 30. The NC control unit 9 is connected to a temperature measuring device 28 for measuring the temperature of the scales 12 and 13, and if necessary, heats the scales 12 and 13 at the temperature value input from the temperature measuring device 28 by the internal computer 32. The amount of expansion is calculated, and the command value for moving the holding unit 7 is corrected so as to cancel the amount of thermal expansion of the scales 12 and 13.
[0028]
In addition, a command value indicating a position for moving the holding unit 7 based on the shape of the workpiece 34 to be processed is input to the external computer 33 in advance by an operator. And a calculation program for correcting the command value based on the command value for acquiring the command value and moving the holding unit 7 based on the command value.
[0029]
Next, a procedure for correcting a command value of a position at which the holding unit 7 is moved in the internal computer 32 will be described with reference to FIGS. 5 to 7 and FIGS.
[Processing Procedure by Internal Computer 32 and External Computer 33]
First, when the operator operates a key group of an operation panel unit (not shown) of the NC control unit 9 shown in FIG. 1 and sends a command indicating START, the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 10 is started. .
[0030]
First, the internal computer 32 moves the holding units that hold the workpiece in the XY directions intersecting each other in order to move the initial data of the coordinates set on the matrix in the XY directions and the coordinate correction values set for each coordinate. Is acquired (S01).
The initial data is set according to the following procedure when the machine tool is installed for the first time or when the maintenance of the machine tool is performed. The following description is shown in FIG.
[0031]
First, the operator inputs the processing range of the workpiece 34 into the internal computer 32 (S11). For the processing range, the start values X0 and Y0 and the end values X24 and Y12 in the processing range are input in the X and Y directions.
In this embodiment, as shown in FIG. 5, X0 is 50 mm, X24 is 290 mm, Y0 is 200 mm, and Y12 is 320 mm.
[0032]
Next, the operator inputs the division numbers Xn and Yn for dividing the processing range in the XY directions at a predetermined pitch into the internal computer 32 (S12).
In the present embodiment, Xn is 24 and Yn is 12 as shown in FIG.
Next, the internal computer 32 equally divides the processing range in the XY directions by the number of divisions Xn and Yn, and calculates a pitch Xp in the X direction and a pitch Yp in the Y direction. The formula for calculating the pitches Xp and Yp is Xp = (X24−X0) / Xn and Yp = (Y12−Y0) / Yn (S13).
[0033]
In this embodiment, as shown in FIG. 5, Xp = (290-50) / 24 = 10 and Yp = (320-200) / 12 = 10.
Next, as shown in FIG. 6, the internal computer 32 sets an X coordinate axis and a Y coordinate axis for each predetermined pitch Xp and Yp in a processing range in the XY directions, and displays coordinates intersecting the X coordinate axis and the Y coordinate axis on a matrix. It is set and stored (S14).
[0034]
Next, the internal computer 32 sequentially gives the plurality of command values Lz for moving to the respective coordinates set on the matrix to the drive sources 10 and 11 via the servo motor driver 31 to move the holding unit 7. (S15).
Next, the internal computer 32 acquires the position Lt of the holding unit 7 via the position detection units 29 and 30. At this time, the holding unit 7 is reciprocated in the X and Y directions, and the error between the command value Lz and the position Lt to which the holding unit 7 has actually moved is detected in the reciprocating movement, and the average error ΔS is obtained. Then, the internal computer 32 sets the coordinate correction value ΔS of the command value Ls for moving the holding unit 7 such that there is no error between the command value Lz and the position Lt where the holding unit 7 has actually moved for each coordinate. (S16). The formula for calculating ΔS is ΔS = Lz−Lt. The coordinate correction value ΔS has a correction value in the X direction and a correction value in the Y direction.
[0035]
Next, RETURN is performed, and the setting of the initial data is completed.
Next, as shown in the procedure of FIG. 10, the internal computer 32 acquires, from the external computer 33, an XY direction command value Pm indicating the moving position of the holding unit 7 for processing the workpiece 34 (S02). The command value Pm includes a moving position Pmx of the holding unit 7 in the X direction and a moving position Pmy in the Y direction.
[0036]
Next, the internal computer 32 determines whether or not the command value Pm matches any of the plurality of coordinates set in step S11 (S03).
In step S03, coefficients κx and κy are calculated using the command value Pm, the start value X0 in the X direction in the processing range, the start value Y0 in the Y direction, the pitch Xp in the X direction, and the pitch Yp in the Y direction. Are determined to match any of the coordinates on the matrix when an integer or 0 is calculated, and are not determined to match any of the plurality of coordinates when the fraction is calculated. The calculation formula for κx is κx = (Pmx−X1) / Xp, and the calculation formula for κy is Ky = (Pmy−Y1) / Yp.
[0037]
In this embodiment, the function as the determination unit of the present invention is realized by steps S02 to S03.
Next, in step S03, when the command value Pm matches any of the plurality of coordinates, the process proceeds to step S05, and the coordinate correction value ΔS at the coordinates of the command value Pm is acquired. At this time, the coordinates corresponding to the command value Pm are κx for the X coordinate and κy for the Y coordinate.
[0038]
On the other hand, if the command value Pm is a coordinate intermediate value that does not match any of the coordinates on the matrix in step S03, the process proceeds to step S04 to calculate a coordinate intermediate correction value.
The calculation of the coordinate intermediate correction value is performed according to the procedure shown in FIG. A description will be given below together with an embodiment in which the X-direction movement position Pmx of the command value Pm indicating the movement position of the holding unit 7 is set to 68.54, and the Y-direction movement position Pmy is set to 234.387.
[0039]
First, the integer values Kx and Ky of the coefficients κx and κy are obtained (S110).
In this embodiment, Pm is (68.54, 234.387), X0 is 50, Y0 is 200, Xp is 10, and Yp is 10. Therefore, κx = (Pmx−X0) / Xp = 1. 854, κy = (Pmy−Y0) /Yp=3.4387. Then, Kx becomes 1 and Ky becomes 3.
[0040]
Next, four coordinates n1, n2, n3, and n4 sandwiching the command value Lm in the X direction and the Y direction are obtained using κx and κy (S120). The coordinate values are set such that n1 is (Kx, Ky), n2 is (Kx + 1, Ky), n3 is (Kx + 1, Ky + 1), and n4 is (Kx, Ky + 1).
[0041]
In the present embodiment, since Kx is 1 and Ky is 3, in FIG. 6, n1 is the coordinate value in the X direction is 1, 3 is the coordinate value in the Y direction, n2 is the coordinate value in the X direction is 2, and the Y direction is 2. Has a coordinate value of 3, n3 has a coordinate value of 2 in the X direction, a coordinate value of 4 in the Y direction, and n4 has a coordinate value of 1 in the X direction and a coordinate value of 4 in the Y direction.
[0042]
Next, a coordinate correction value ΔS at the coordinates n1, n2, n3, and n4 of four points is obtained from the coordinate correction value group set in advance in step S06 (S130).
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, n1 is a coordinate value in the X direction is 1 and a coordinate value in the Y direction is 3, so the coordinate correction value is (3, 1), and n2 is a coordinate value in the X direction. Since the value is a correction value of 2 and the coordinate value in the Y direction is 3, the coordinate correction value is (3, 0). Since n3 is 2 in the X direction and 4 in the Y direction, the coordinate correction value is (2, -1), and since n4 has a coordinate value of 1 in the X direction and a coordinate value of 4 in the Y direction, the coordinate correction value is (2, -1).
[0043]
Next, as shown in FIG. 7B, in the Y-axis on both sides of the command value Pm (the Y-axis connecting n1 and n4 and the Y-axis connecting n2 and n3), a correction in the X direction at a position orthogonal to Pm. The values h1 and h2 (so-called first orthogonal correction values and second orthogonal correction values) are calculated (S140).
When the coordinate correction value of n1 is (n1x, n1y), the coordinate correction value of n2 is (n2x, n2y), the coordinate correction value of n3 is (n3x, n3y), and the coordinate correction value of n4 is (n4x, n4y). h1 and h2 are obtained by an arithmetic expression proportional to the Y-axis. An arithmetic expression for obtaining h1 is h1 = (n4x−n1x) × (κy−Ky) + n1x, and an arithmetic expression for obtaining h2 is h2 = ( n3x−n2x) × (κy−Ky) + n2x.
[0044]
In this embodiment, as shown in FIG. 7B, h1 = (2-3) × (3.4873-3) + 3 = 2.5613. Also, h2 = (2-3) × (3.4873-3) + 3 = 2.5613.
In the present embodiment, the function as the X-direction orthogonal correction value calculating means of the present invention is realized by step S140.
[0045]
Next, a correction value ΔSx in the X direction of the command value Pm is calculated using h1 and h2 (S150). ΔSx is obtained using an arithmetic expression proportional to the X direction, and ΔSx = (h2−h1) × (κx−Kx) + h1.
In the present embodiment, ΔSx = (2.5613-2.5613) × (1.854-1) + 2.5613 = 2.5613.
[0046]
In this embodiment, the function as the X-direction correction value calculating means of the present invention is realized by step S150.
Next, in the X-axis on both sides of the command value Pm (the X-axis connecting n1 and n2 and the X-axis connecting n3 and n4), correction values h3 and h4 in the Y direction at a position orthogonal to Pm (so-called third axis). An orthogonal correction value, which is a fourth orthogonal correction value, is calculated (S160).
[0047]
When the coordinate correction value of n1 is (n1x, n1y), the coordinate correction value of n2 is (n2x, n2y), the coordinate correction value of n3 is (n3x, n3y), and the coordinate correction value of n4 is (n4x, n4y). h3 and h4 are obtained by an arithmetic expression proportional to the X axis, and h3 = (n2y−n1y) × (κx−Kx) + n1y, and the calculation expression for calculating h4 is h4 = (n3y−n4y) × (Κx−Kx) + n3y.
[0048]
In the present embodiment, as shown in FIG. 7C, h3 = (0-1) × (1.854-1) + 1 = 0.146. Also, h4 = (− 1 − (− 1) × (1.854-1) + (− 1) = − 1.
In this embodiment, the function as the Y-direction orthogonal correction value calculating means of the present invention is realized by step S160.
[0049]
Next, a correction value ΔSy of the command value Pm in the Y direction is calculated using h3 and h4 (S170). ΔSy is obtained by an arithmetic expression proportional to the Y direction, and ΔSy = (h3−h4) × (κy−Ky) + h3.
In this embodiment, ΔSy = (− 1−0.146) × 0.4387 + 0.146 = −0.3567.
[0050]
Further, in this embodiment, the function as the Y-direction correction value calculating means of the present invention is realized by step S170.
Further, in this embodiment, the function as the correction value calculating means of the present invention is realized by steps S110 to S170.
[0051]
Next, in step S06 of FIG. 10, the command value Pm is corrected (S06). The formula for calculating the corrected command value Lh is Lh = Pm + ΔS.
Next, the internal computer 32 inputs the corrected command value Lh to the servo motor driver 31, the servo motor driver 31 forms a PWM signal for driving the drive sources 10, 11, and the drive sources 10, 11 7 is moved in the X direction and the Y direction (S07). Then, as the holding unit 7 moves, the internal computer 32 determines whether the movement position of the holding unit 7 detected via the scales 12 and 13 is the position detection unit 29 (reference numeral 29 in FIG. 3), 30 (FIG. 2). The moving position of the holding unit 7 is controlled so that there is no deviation between the command value Lh input from the reference numeral 30) and the moving position detected by the position detecting units 29 and 30 (so-called “30”). , Fully closed loop control).
[0052]
Next, the processing device 25 is operated, and mechanical processing such as punching and bending is performed on the workpiece 34 by the male mold 26 and the female mold 27 (S08).
Next, it is determined whether or not the machining of the workpiece 34 has been completed (S09). If NO, the process returns to step S02 to perform the next machining, and further acquires the command value of the NC data. I do. Then, the steps of S02 to S09 are repeated, and when the result of the step of S09 is YES, the machining is ended.
[0053]
Hereinafter, results of a test performed to confirm the accuracy of the moving position where the holding unit 7 actually moves in the transport device 2 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In order to confirm the effect of the present embodiment, a test was performed by comparing with a comparative example.
[0054]
FIG. 8 shows a comparative example in which the correcting means for correcting the command value of the present invention is not used, and FIG. 9 shows an embodiment using the correcting means for correcting the command value of the present invention.
In this test, the processing range of the workpiece in the X direction was set to 50 mm to 290 mm, the X direction of the processing range was divided by 24 divisions, and the coordinates were set in a matrix at a pitch of 10 mm.
[0055]
In addition, a command value Pm including a coordinate intermediate value is input to the external computer 33 so that the holding unit 7 reciprocates along the directions of the transport shafts 3 and 4 and the holding unit 7 moves at intervals of 5 mm.
8 and 9, the horizontal axis represents the command value Pm in the machining range, and the vertical axis represents the error between the command value Pm and the position where the holding unit 7 has actually moved. 8 and 9, (F) shows an error when the holding unit 7 is moved from the start value to the end value of the processing range, and (B) shows the error when the holding unit 7 is moved to the end of the processing range. It represents the error when moving from the value to the head value.
[0056]
As shown in FIG. 9, in the embodiment, in the range of 50 mm to 290 mm, the error between the command value Pm and the movement position where the holding unit 7 has actually moved is within 1.5 μm, and the variation R of the error is within 2.4 μm. Thus, the holding unit 7 could be transported to a predetermined position with high accuracy. Further, the difference between the error (F) and the error (B) in the reciprocation was small, and good results were obtained.
[0057]
On the other hand, as shown in FIG. 8, the comparative example does not include the correction means for correcting the command value Pm of the present invention, so that the command value Pm and the holding unit 7 actually move as the command value Pm increases. The error with the moved position became large, and a favorable result was not obtained.
[0058]
The operation and effect of the embodiment of the present invention will be described below.
According to the embodiment of the present invention, coordinates set on the matrix are set so that an error between the command value Pm input by the operator and the position where the holding unit 7 has actually moved based on the command value Pm is eliminated. Since the coordinate correction value ΔS is set and the coordinate intermediate correction value ΔS can be calculated at the coordinate intermediate value surrounded by the coordinates on the matrix, the correction value ΔS can be obtained continuously in the processing range. Then, the coordinate correction value ΔS on the matrix or the calculated coordinate intermediate correction value ΔS is added to the command value Pm so as to cancel the error between the command Pm and the position actually moved, and the drive is performed based on the corrected command value Lh. By driving the originals 10 and 11 and moving the holding unit 7 holding the workpiece 34 along the transport axes 3 and 4, the command value Pm for moving the holding unit 7 matches the coordinates or coordinates on the matrix. Even if there is a coordinate intermediate value surrounded by coordinates on the matrix without any error, the holding unit 7 is accurately positioned at a predetermined position so that an error between the command value Pm and the movement position where the holding unit 7 has actually moved is eliminated. Can be transported.
[0059]
Further, according to the embodiment of the present invention, the error between the command value Pm input by the operator for moving the holding unit 7 and the position where the holding unit 7 has actually moved in the coordinates on the matrix is held. Since the error in the reciprocating movement of the unit 7 is detected and the average value of the reciprocating error is used, even when the holding unit 7 reciprocates in the directions of the transport shafts 3 and 4, the holding unit 7 can be accurately positioned at a predetermined position. Can be transported well.
[0060]
Further, according to the machine tool according to the embodiment of the present invention, since the transfer device that can accurately transfer the holding unit 7 that holds the work 34 to the predetermined position is used, the work 34 has the predetermined shape. Can be processed with high accuracy.
Further, according to the embodiment of the present invention, the configuration of the transport device 2 that moves the holding unit 7 along the transport shaft 3 in the X direction and the transport shaft 4 in the Y direction orthogonal to each other has been described. Further, the present invention can be applied to a transport device having a transport axis in the Z direction orthogonal to the XY directions.
[0061]
According to the embodiment of the present invention, the calculation of the coordinate intermediate correction value is performed by first calculating the correction value ΔSx in the X direction and then calculating the correction value ΔSy in the Y direction in steps S110 to S170. ΔSy may be calculated first, and then ΔSx may be calculated.
[0062]
According to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, in the calculation example of the coordinate intermediate correction value, the command value Pm is surrounded by the coordinates n1, n2, n3, and n4 of the four points in the XY directions. However, the present invention can be applied to a case where the command value is on any axis in the X and Y directions and is an intermediate coordinate value between the coordinates of two points. For example, when the command value Pm is on the X-axis connecting n1 and n2 and is a coordinate intermediate value between the coordinates n1 and n2 of two points on the X-axis, the coordinates n1 and n2 of four points are n3 and n4 are set to n1, n2, n2 and n1, and the coordinate intermediate correction value may be obtained according to the steps of S110 to S170 in FIG.
[0063]
Further, according to the embodiment of the present invention, the position of the holding unit 7 is measured by the thermocouples 23 and 24 of the scales 12 and 13 and the temperature measuring device 28, and the temperature value is input to the internal computer. The internal computer 32 calculates the thermal expansion amount of the scales 12 and 13 for each of the scales 12 and 13 and cancels the thermal expansion amount of the scales 12 and 13 so as to cancel the thermal expansion amount of the scales 12 and 13. May be added to correct the command value Lh for moving the temperature.
[0064]
Further, according to the embodiment of the present invention, as shown in step S07 of FIG. 10, when the workpiece is processed, as the holding unit 7 moves, it is detected via the scales 12 and 13. The movement position of the holding unit 7 is input from the position detecting units 29 (29 in FIG. 3) and 30 (30 in FIG. 2), and the command value Lh and the position of the holding unit 7 detected by the position detecting units 29 and 30 are detected. Although the moving position of the holding unit 7 is controlled so as to eliminate the deviation from the moving position (so-called full closed loop control is performed), the moving position of the holding unit 7 is determined by the position detecting unit 29 (FIG. 3). No. 29), 30 (reference numeral 30 in FIG. 2), a PWM signal corresponding to the command value Lh is formed by the servo motor driver 31, and the drive sources 10, 11 are driven by the number of PWM signals. And move the holder 7 so that it stops. It may also control the position (so-called, or an open-loop control).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view illustrating a configuration of a transport device according to an embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view illustrating a configuration of a transport device according to the embodiment.
FIG. 3 is a side view illustrating a configuration of a transport device according to the embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram of an entire control system for controlling a movement position of a holding unit according to the embodiment;
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of the embodiment in which coordinates are set on a matrix in a processing range.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the embodiment in which a coordinate correction value is set at coordinates on the matrix.
FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for calculating a coordinate intermediate correction value according to the embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a test result of positioning accuracy of a comparative example.
FIG. 9 is a diagram showing a test result of positioning accuracy of the embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing procedure by an internal computer according to the embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for setting an initial value in the flowchart of FIG. 10;
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for calculating a coordinate intermediate correction value in the flowchart of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Machine tool, 2 ... Conveying device, 3, 4 ... Conveying shaft (ball screw), 5, 6 ... Ball nut, 7 ... Holding part, 8 ... Conveying part, 9 ... NC control part, 10, 11 ... Drive source ( Servo motor), 12, 13 scale (glass scale), 14 finger, 15, 16, 17, 18 bearing, 19, 20 coupling (coupler), 21, 22 guide, 23, 24 thermoelectric Pair, 25: processing device, 26: male mold, 27: female mold, 28: temperature measuring instrument, 29, 30: position detecting unit, 31: servo motor driver, 32: internal computer, 33: external computer, 34 ... workpiece, 35 ... rotary axis.

Claims

In order to move the holding unit holding the workpiece in the XY directions intersecting each other, the holding unit is moved using the coordinates set on the XY direction matrix and the coordinate correction values set for each of the coordinates. Transport method,
A command value is acquired to move the holding unit in the X and Y directions, and it is determined whether the command value matches coordinates on a matrix,
When the command value matches the coordinates set on the matrix, the command value is corrected using the coordinate correction value so that there is no error between the command value and the position where the holding unit has actually moved. ,
On the other hand, if the command value does not match any of the coordinates set on the matrix and is a coordinate intermediate value surrounded by the coordinates set on the matrix, XY surrounding the command value Using the coordinates of the direction and the respective coordinate correction values, a coordinate intermediate correction value is calculated,
Next, a coordinate correction value or a coordinate intermediate correction value is added to or subtracted from the command value so as to eliminate an error between the command value for moving the holding unit and the position where the holding unit is actually moved. Correct the value,
A transport method comprising: driving a drive source based on the corrected command value to move the holding unit in the XY directions.

The calculation of the coordinate intermediate correction value includes:
Determine the coordinates surrounding the command value, and the coordinate correction value set to the coordinates surrounding the command value,
On a pair of Y axes sandwiching the command value, based on a pair of X-direction coordinate correction values set at a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are converted to the Y-axis. Using an arithmetic expression proportional to the direction, a correction value in the X direction of the orthogonal position on one Y axis is calculated as a first orthogonal correction value, and a correction value in the X direction of the orthogonal position on the other Y axis is calculated. Calculated as a second orthogonal correction value,
Then, based on the first quadrature correction value and the second quadrature correction value, using an arithmetic expression in which the first quadrature correction value and the second quadrature correction value are proportional to the X direction, X Calculate the correction value of the direction,
Next, on a pair of X axes sandwiching the command value, based on a pair of Y direction coordinate correction values set to a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are Using an arithmetic expression proportional to the X-axis direction, the Y-direction correction value of the orthogonal position on one X-axis is calculated as a third orthogonal correction value, and the Y-direction correction of the orthogonal position on the other X-axis is calculated. Calculating the value as a fourth orthogonal correction value,
Then, based on the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value, an arithmetic expression in which the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value are proportional to the Y direction is used. Calculating a correction value in the Y direction,
The transport method according to claim 1, wherein:

3. The transport method according to claim 1, wherein the error is an average value of errors detected in each of the reciprocating movements of the holding unit when the holding unit is reciprocated in the XY directions.

In order to move the holding unit that holds the workpiece in the XY directions intersecting each other, the moving unit includes coordinates set on a matrix in the XY directions and coordinate correction values set for each of the coordinates, and moves the holding unit. Transport device,
Determining means for obtaining a command value to move the holding unit in the XY directions, and determining whether or not the command value matches coordinates on a matrix;
The command value does not match any of the coordinates set on the matrix, and the coordinates in the X and Y directions surrounding the command value and the respective coordinate corrections at the coordinate intermediate value surrounded by the coordinates on the matrix Intermediate correction value calculating means for calculating the coordinate intermediate correction value using the values,
The coordinate correction value or the coordinate intermediate correction value is added to or subtracted from the command value so as to eliminate an error between the command value for moving the holding unit and the position where the holding unit is actually moved. Command value correcting means for correcting the value,
Transport means for driving a drive source based on the corrected command value to move the holding unit in the XY directions;
A transport device comprising:

The intermediate correction value calculation means,
Determine the coordinates surrounding the command value, and the coordinate correction value set to the coordinates surrounding the command value,
On a pair of Y axes sandwiching the command value, based on a pair of X-direction coordinate correction values set at a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the command value, the pair of coordinate correction values are converted to the Y-axis. Using an arithmetic expression proportional to the direction, a correction value in the X direction of the orthogonal position on one Y axis is calculated as a first orthogonal correction value, and a correction value in the X direction of the orthogonal position on the other Y axis is calculated. X-direction orthogonal correction value calculating means for calculating as a second orthogonal correction value;
Based on the first quadrature correction value and the second quadrature correction value, an arithmetic expression in which the first quadrature correction value and the second quadrature correction value are proportional to the X direction is used. A pair of Y-direction coordinates set to a pair of coordinates sandwiching an orthogonal position orthogonal to the coordinate intermediate value on a pair of X-axes sandwiching the X-direction correction value calculating means and the command value for calculating a correction value. On the basis of the correction values, an arithmetic expression in which the pair of coordinate correction values is proportional to the X-axis direction is used, and the Y-direction correction value of the orthogonal position on one X-axis is calculated as a third orthogonal correction value. Calculating a correction value in the Y direction of the orthogonal position on the X axis as a fourth orthogonal correction value,
On the basis of the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value, an arithmetic expression in which the third orthogonal correction value and the fourth orthogonal correction value are proportional to the Y direction is used. Y-direction correction value calculating means for calculating the correction value of
The transport device according to claim 4, further comprising:

The transport device according to claim 4, wherein the error is an average value of errors detected by reciprocating the holding unit in the X and Y directions, respectively.

A machine tool using the transfer device according to claim 5.