JP2004167641A - Transporting method and device, and machine tool using transporting device - Google Patents
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Abstract
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
[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
[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
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
[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
[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
Next, an invention according to
[0016]
According to the machine tool described in
[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,
[0020]
The holding
[0021]
Next, the
[0022]
In order to move the holding
[0023]
In the present embodiment,
The
[0024]
On the other hand, the
[0025]
The
[0026]
In addition, the
[0027]
Next, as shown in FIG. 4, the
The
[0028]
In addition, a command value indicating a position for moving the holding
[0029]
Next, a procedure for correcting a command value of a position at which the
[Processing Procedure by
First, when the operator operates a key group of an operation panel unit (not shown) of the
[0030]
First, the
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
[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
[0034]
Next, the
Next, the
[0035]
Next, RETURN is performed, and the setting of the initial data is completed.
Next, as shown in the procedure of FIG. 10, the
[0036]
Next, the
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
[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
[0052]
Next, the
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
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
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
[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
[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
[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
[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
[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
Further, according to the embodiment of the present invention, the configuration of the
[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
[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
[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
Claims (7)
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搬送方法。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.
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、
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送方法。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:
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搬送装置。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:
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、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の搬送装置。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:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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