JP2018119840A - Measurement device - Google Patents

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旭弘 海野
Akihiro Unno
旭弘 海野
勇樹 林
Yuki Hayashi
勇樹 林
田中 由紀
Yuki Tanaka
由紀 田中
智史 大橋
Satoshi Ohashi
智史 大橋
祐介 浅野
Yusuke Asano
祐介 浅野
克徳 木暮
Katsunori Kogure
克徳 木暮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve both grasping of a conveyance load to be applied to a motion guide device with high accuracy and suppression of increase in a load to be applied to a measurement device for data processing and increase in data volume therefor when calculating the conveyance load on the basis of a displacement of a movement member to be detected by a plurality of displacement sensors.SOLUTION: In a conveyance device movably supporting works by a motion guide device having a track member, a movement member, and a plurality of displacement sensors detecting a displacement of the movement member in a prescribed number of displacement directions in the movement member, a measurement device, which measures a conveyance load to be applied to the motion guide device, comprises: an acquisition unit that acquires detection values of the plurality of displacement sensors at a prescribed sampling interval; a calculation unit that calculates the conveyance load on the basis of the detection value of the displacement sensor acquired by the acquisition unit; and a setting unit that, when a relative velocity of the movement member to the track member is great, sets the prescribed sampling interval so that the prescribed sampling interval is shorter in comparison with a case where the relative velocity thereof is small.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、軌道部材と移動部材を有する運動案内装置によってワークを移動可能に支持する搬送装置において、該移動部材に掛かる搬送荷重を測定する測定装置に関する。   The present invention relates to a measuring apparatus for measuring a conveying load applied to a moving member in a conveying apparatus that movably supports a workpiece by a motion guide device having a track member and a moving member.

ロボットや工作機械、半導体・液晶製造装置等の各種装置類には、可動部の進路を案内するための運動案内装置が用いられる。例えば、可動部が直進駆動される場合には、その可動部を直進可能に支持する運動案内装置である所謂リニアガイドが使用される。このような運動案内装置に用いる各部品の選定に際しては、通常、安全係数を乗じた荷重に対して余裕のある定格荷重を持つものが選定される。さらに、近年では、運動案内装置に歪ゲージを取り付けることで、移動部材に掛かる搬送荷重の方向や大きさ等の力情報を検出する技術も開発されている(例えば、特許文献1参照)。このようにして移動部材に掛かる搬送荷重の方向や大きさ等の力情報を検出することで、該運動案内装置の寿命の推定等を行うことが可能となる。   For various devices such as robots, machine tools, and semiconductor / liquid crystal manufacturing devices, motion guide devices for guiding the path of the movable part are used. For example, when the movable portion is driven straight, a so-called linear guide that is a motion guide device that supports the movable portion so as to be able to move straight is used. When selecting each part used in such a motion guide device, a component having a rated load with a margin for a load multiplied by a safety factor is usually selected. Furthermore, in recent years, a technique for detecting force information such as the direction and magnitude of the transport load applied to the moving member by attaching a strain gauge to the motion guide device has been developed (see, for example, Patent Document 1). In this way, by detecting force information such as the direction and magnitude of the transport load applied to the moving member, it is possible to estimate the life of the motion guide device.

特開2007−263286号公報JP 2007-263286 A

上述したように、ロボットや工作機械、半導体・液晶製造装置等の各種装置類において可動部が直進駆動される場合には、その可動部を直進可能に支持する運動案内装置が用いられる。このような運動案内装置としては、長手方向に沿って延在する軌道部材と、転動溝内を転動可能に配置された転動体を介して該軌道部材に対向するように配置され且つ該軌道部材の該長手方向に沿って相対的に移動可能な移動部材とを有する構成のものが知られている。このような構成の運動案内装置では、移動部材が転動体に支持された状態で軌道部材に対して移動することでワークが搬送されることになる。また、このような構成の運動案内装置においては、ワークを搬送すべく軌道部材に対して移動部材が移動する際に、該移動部材が変位することに伴って、該変動部材に繰り返し搬送荷重が掛かることになる。なお、本明細書における移動部材の変位とは、軌道部材が形成する軌道に対する移動部材の変位のことである。   As described above, when the movable part is driven straight in various devices such as a robot, a machine tool, and a semiconductor / liquid crystal manufacturing apparatus, a motion guide device that supports the movable part so as to be able to go straight is used. Such a motion guide device is disposed so as to face the raceway member via a raceway member extending along the longitudinal direction and a rolling element arranged to roll in the rolling groove. A structure having a moving member that is relatively movable along the longitudinal direction of the track member is known. In the motion guide device having such a configuration, the workpiece is conveyed by moving with respect to the track member while the moving member is supported by the rolling elements. Further, in the motion guide device having such a configuration, when the moving member moves relative to the track member to convey the workpiece, the moving member is repeatedly subjected to a conveying load as the moving member is displaced. It will hang. In addition, the displacement of the moving member in this specification is the displacement of the moving member with respect to the track formed by the track member.

変動部材に搬送荷重が掛かることにより、該運動案内装置においてせん断応力が発生すると、該運動案内装置の寿命に影響を与えることになる。そのため、上記のように移動部材の移動中において該変動部材に繰り返し掛かる搬送荷重を把握することは、運動案内装置の寿命を正確に推定する上でも重要である。そこで、運動案内装置において、所定数の変位方向における移動部材の変位を検出する複数の変位センサを設ける場合がある。この場合、複数の変位センサの検出値に基づいて変動部材に掛かる搬送荷重を算出することができる。   If a shearing stress is generated in the motion guide device due to the transfer load applied to the variable member, the life of the motion guide device is affected. Therefore, grasping the transport load repeatedly applied to the variable member during the movement of the moving member as described above is important in accurately estimating the life of the motion guide device. Therefore, in the motion guide device, a plurality of displacement sensors that detect the displacement of the moving member in a predetermined number of displacement directions may be provided. In this case, the conveyance load applied to the variable member can be calculated based on the detection values of the plurality of displacement sensors.

ここで、変動部材の移動中、該変動部材には搬送荷重が繰り返し掛かることから、変位センサにより検出される該移動部材の変位の取得および取得された変位センサの検出値に基づく搬送荷重の算出は該運動案内装置の稼働中継続的に行う必要がある。一方で、変動部材に繰り返し掛かる搬送荷重を高精度で把握しようとすると、複数の変位センサの検出値を取得するためのサンプリング間隔を出来るだけ短くすることが必要となる。しかしながら、複数の変位センサの検出値を継続的に取得する際には、そのサンプリング間隔を短
くするほど、取得されるデータ(変位センサの検出値)が必然的に多くなる。その結果として、取得されるデータが膨大な量となると、そのデータ処理(該データに基づく搬送荷重算出のための演算処理)を行うために測定装置にかかる負担が過剰に大きくなる虞がある。また、変位センサの検出値に基づいて算出された搬送荷重、または、該搬送荷重に基づいて算出されるせん断応力等の運動案内装置の寿命に関連するパラメータをデータとして記憶する場合に、そのデータ容量が過剰に大きくなるという虞もある。
Here, since the conveyance load is repeatedly applied to the variable member during the movement of the variable member, acquisition of the displacement of the movable member detected by the displacement sensor and calculation of the conveyance load based on the acquired detection value of the displacement sensor are performed. Must be performed continuously during operation of the motion guide device. On the other hand, in order to grasp the conveyance load repeatedly applied to the variable member with high accuracy, it is necessary to shorten the sampling interval for obtaining the detection values of the plurality of displacement sensors as much as possible. However, when the detection values of a plurality of displacement sensors are continuously acquired, the acquired data (detection values of the displacement sensor) inevitably increases as the sampling interval is shortened. As a result, when the amount of data to be acquired becomes enormous, there is a possibility that the burden on the measuring apparatus for performing the data processing (calculation processing for calculating the transport load based on the data) becomes excessively large. In addition, when storing parameters related to the life of the motion guide device such as the transport load calculated based on the detection value of the displacement sensor or the shear stress calculated based on the transport load, the data There is also a risk that the capacity becomes excessively large.

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、軌道部材に対して転動体を介して移動部材が相対移動する運動案内装置において、複数の変位センサによって検出される移動部材の変位に基づいて該変動部材に掛かる搬送荷重を算出する場合に、搬送荷重の高精度での把握と、データ処理のために測定装置にかかる負担の増加およびデータ容量の増加の抑制とを両立することができる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a motion guide device in which a moving member moves relative to a raceway member via a rolling element, the displacement of the moving member detected by a plurality of displacement sensors. When calculating the transport load applied to the variable member based on the above, both grasping the transport load with high accuracy and suppressing the increase in the load on the measuring apparatus and the increase in the data capacity for data processing It aims at providing the technology that can do.

本発明では、上記課題を解決するために、移動部材において所定数の変位方向における該移動部材の変位を検出する複数の変位センサを有する運動案内装置において、該変動部材に掛かる搬送荷重を算出するために該複数の変位センサの検出値を取得する際のサンプリング間隔を、軌道部材に対する該移動部材の相対速度に応じて設定する構成を採用した。   In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the movement guide device having a plurality of displacement sensors for detecting the displacement of the moving member in a predetermined number of displacement directions in the moving member, the conveyance load applied to the variable member is calculated. Therefore, a configuration is adopted in which the sampling interval when obtaining the detection values of the plurality of displacement sensors is set according to the relative speed of the moving member with respect to the track member.

詳細には、本発明に係る測定装置は、長手方向に沿って延在する軌道部材と、転動溝内を転動可能に配置された複数の転動体を介して該軌道部材に対向するように配置され且つ該軌道部材の該長手方向に沿って相対的に移動可能な移動部材と、該移動部材において所定数の変位方向における該移動部材の変位を検出する複数の変位センサとを有する運動案内装置によってワークを移動可能に支持する搬送装置において、該変動部材に掛かる搬送荷重を測定する測定装置である。そして、当該測定装置は、前記複数の変位センサの検出値を所定のサンプリング間隔で取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数の変位センサの検出値に基づいて前記搬送荷重を算出する算出部と、前記軌道部材に対する前記移動部材の相対速度に応じて、前記所定のサンプリング間隔を設定する設定部と、を備え、前記設定部は、前記相対速度が大きい場合は小さい場合と比べて前記所定のサンプリング間隔が短くなるように前記所定のサンプリング間隔を設定する。   In detail, the measuring apparatus according to the present invention is opposed to the raceway member via a raceway member extending along the longitudinal direction and a plurality of rolling elements arranged to roll in the rolling groove. And a movement member that is relatively movable along the longitudinal direction of the track member, and a plurality of displacement sensors that detect displacement of the movement member in a predetermined number of displacement directions in the movement member. In the transfer device that supports the workpiece movably by the guide device, the measurement device measures the transfer load applied to the variable member. And the said measuring apparatus calculates the said conveyance load based on the detection part which acquires the detection value of these displacement sensors with a predetermined sampling interval, and the detection value of these displacement sensors acquired by the said acquisition part And a setting unit that sets the predetermined sampling interval according to the relative speed of the moving member with respect to the track member, and the setting unit is smaller when the relative speed is large than when the relative speed is large. The predetermined sampling interval is set so that the predetermined sampling interval is shortened.

本発明に係る測定装置は、運動案内装置の移動部材において所定数の変位方向における該移動部材の変位を検出する複数の変位センサの検出値に基づいて変動部材に掛かる搬送荷重を算出する装置である。ここで、複数の変位センサは、移動部材が軌道部材に対して相対移動を行う際に、該移動部材に繰り返し掛かる搬送荷重を算出可能となるように定められた所定数の変位方向において、該移動部材が該軌道部材に対してどの程度変位したかを検出する。そのため、変位センサが検出可能な変位方向には、軌道部材に対する移動部材の移動方向そのものは含まれない。   A measuring apparatus according to the present invention is an apparatus that calculates a transport load applied to a variable member based on detection values of a plurality of displacement sensors that detect displacement of the moving member in a predetermined number of displacement directions in the moving member of the motion guide device. is there. Here, the plurality of displacement sensors have a predetermined number of displacement directions determined so as to be able to calculate a transport load repeatedly applied to the moving member when the moving member moves relative to the track member. It detects how much the moving member is displaced with respect to the track member. Therefore, the displacement direction that can be detected by the displacement sensor does not include the movement direction of the moving member relative to the track member.

運動案内装置において軌道部材に対して移動部材が移動している際の該移動部材の変位は振動によって発生する。そして、このときの移動部材の変位の振動成分において最も周波数が高くなる成分はウェービングに伴う振動成分である。なお、ウェービングとは、軌道部材に対して移動部材が移動している際の、転動体の転動面に対する周期的な相対位置のずれに起因する該移動部材の姿勢変化や振動(脈動)のことである。そのため移動部材の移動中に該移動部材に繰り返し掛かる搬送荷重を変位センサの検出値に基づいて算出しようとした場合、ウェービングに伴って生じる移動部材の変位の変化(振動)を適切に取得できさえすれば、搬送荷重を高精度で把握することができる。   When the moving member moves with respect to the track member in the motion guide device, the displacement of the moving member is generated by vibration. The component having the highest frequency in the vibration component of the displacement of the moving member at this time is a vibration component accompanying waving. Note that the waving is a change in posture or vibration (pulsation) of the moving member caused by a periodic relative position shift with respect to the rolling surface of the rolling element when the moving member is moving with respect to the raceway member. That is. For this reason, when it is attempted to calculate the transport load repeatedly applied to the moving member based on the detection value of the displacement sensor during the movement of the moving member, even the change (vibration) of the displacement of the moving member caused by waving can be appropriately acquired. By doing so, it is possible to grasp the conveyance load with high accuracy.

ここで、上述したように、ウェービングは、軌道部材に対して移動部材が移動している
際の、転動体の転動面に対する周期的な相対位置のずれによるものである。したがって、ウェービングに伴う振動成分の周波数の大きさは、軌道部材に対する移動部材の相対速度と相関がある。つまり、軌道部材に対する移動部材の相対速度が大きいほど、ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きくなる。そして、ウェービングに伴って生じる移動部材の変位の変化を適切に取得しようとした場合、該ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きいときは該周波数が小さいときに比べて、変位センサの検出値のサンプリング間隔を短くする必要がある。その一方で、ウェービングに伴う振動成分の周波数が小さいときは、該周波数が大きいときに比べて変位センサの検出値のサンプリング間隔を長くしたとしても、ウェービングに伴って生じる移動部材の変位の変化を適切に取得することができる。
Here, as described above, the waving is due to a cyclic shift of the relative position with respect to the rolling surface of the rolling element when the moving member is moving with respect to the raceway member. Therefore, the magnitude of the frequency of the vibration component accompanying waving has a correlation with the relative speed of the moving member with respect to the track member. That is, the greater the relative speed of the moving member with respect to the track member, the greater the frequency of vibration components associated with waving. And when it is going to acquire appropriately the change of the displacement of the moving member caused by the waving, the sampling of the detection value of the displacement sensor is greater when the frequency of the vibration component accompanying the waving is larger than when the frequency is small. It is necessary to shorten the interval. On the other hand, when the frequency of the vibration component due to waving is small, even if the sampling interval of the detection value of the displacement sensor is made longer than when the frequency is large, the change in displacement of the moving member caused by waving is reduced. Can be acquired appropriately.

そこで、本発明では、設定部が、軌道部材に対する移動部材の相対速度が大きい場合は小さい場合と比べて、複数の変位センサの検出値を取得する所定のサンプリング間隔が短くなるように、該所定のサンプリング間隔を設定する。これによれば、ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きいときは該周波数が小さいときに比べて、変位センサの検出値のサンプリング間隔が短くなる。換言すれば、ウェービングに伴う振動成分の周波数が小さいときは該周波数が大きいときに比べて、変位センサの検出値のサンプリング間隔が長くなる。そのため、ウェービングに伴って生じる移動部材の変位の変化を適切に取得することができるとともに、変位センサの検出値のサンプリング間隔が必要以上に短くなることを抑制することもできる。その結果、継続的な搬送荷重の算出に用いるべき変位センサの検出値を取得しつつ、取得されるデータ(変位センサの検出値)の増加を可及的に抑制することができる。したがって、搬送荷重の高精度での把握と、データ処理のために測定装置にかかる負担の増加およびデータ容量の増加の抑制とを両立することができる。   Therefore, in the present invention, the setting unit is configured so that the predetermined sampling interval for acquiring the detection values of the plurality of displacement sensors is shorter when the relative speed of the moving member with respect to the track member is large than when the relative speed is small. Set the sampling interval. According to this, when the frequency of the vibration component accompanying waving is large, the sampling interval of the detection value of the displacement sensor is shorter than when the frequency is small. In other words, when the frequency of the vibration component due to waving is small, the sampling interval of the detection value of the displacement sensor is longer than when the frequency is large. For this reason, it is possible to appropriately acquire the change in displacement of the moving member caused by the waving, and it is also possible to suppress the sampling interval of the detection value of the displacement sensor from becoming shorter than necessary. As a result, an increase in acquired data (detection value of the displacement sensor) can be suppressed as much as possible while acquiring a detection value of the displacement sensor to be used for continuous calculation of the transport load. Therefore, it is possible to achieve both the grasp of the transport load with high accuracy and the increase in the burden on the measuring apparatus for data processing and the suppression of the increase in data capacity.

本発明によれば、軌道部材に対して転動体を介して移動部材が相対移動する運動案内装置において、複数の変位センサによって検出される移動部材の変位に基づいて該移動部材に掛かる搬送荷重を算出する場合に、搬送荷重の高精度での把握と、データ処理のために測定装置にかかる負担の増加およびデータ容量の増加の抑制とを両立することができる技術を提供することができる。   According to the present invention, in the motion guide device in which the moving member moves relative to the raceway member via the rolling element, the conveyance load applied to the moving member is determined based on the displacement of the moving member detected by the plurality of displacement sensors. In the case of calculation, it is possible to provide a technique capable of satisfying both the grasping of the conveyance load with high accuracy and the increase in the burden on the measuring device for data processing and the suppression of the increase in the data capacity.

本発明の運動案内装置を含む工作機械の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the machine tool containing the motion guide apparatus of this invention. 本発明の運動案内装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exercise | movement guide apparatus of this invention. 運動案内装置に含まれる、レール及びキャリッジの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a rail and a carriage included in a motion guide device. レール及びキャリッジの内部構造の概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the internal structure of a rail and a carriage. (a)はレールの長手方向から見た運動案内装置の正面図であり、(b)はB部拡大図である。(A) is a front view of the motion guide apparatus seen from the longitudinal direction of the rail, and (b) is an enlarged view of part B. 情報処理装置によって実現される機能部をイメージ化した図である。It is the figure which imaged the functional part implement | achieved by information processing apparatus. 移動部材に掛かる搬送荷重とせん断応力及びその発生回数とを算出するための算出処理のフローを示した図である。It is the figure which showed the flow of the calculation process for calculating the conveyance load applied to a moving member, the shearing stress, and the generation frequency. キャリッジに外力が働くときの、センサの出力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output of a sensor when external force acts on a carriage. キャリッジ内の玉が接触している部分を示した図である。It is the figure which showed the part which the ball | bowl in a carriage is contacting. 変位5成分が生じる前の内部荷重の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the internal load before the displacement 5 component arises. 変位5成分が生じた後の内部荷重の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the internal load after the displacement 5 component produced. 転動面を区分けする仮想の区間の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the virtual area which divides a rolling surface. キャリッジが移動している時に転動面で繰り返し発生する最大せん断応力のカウント値の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the count value of the maximum shear stress repeatedly generate | occur | produced on a rolling surface when a carriage is moving. キャリッジがレールを移動する際の玉の動きを示した図である。It is the figure which showed the movement of the ball | bowl when a carriage moves a rail. リニアエンコーダによって検出されるキャリッジの位置を横軸とし、センサによって検出される変位を縦軸としたグラフである。It is the graph which made the position of the carriage detected with a linear encoder the horizontal axis, and made the vertical axis | shaft the displacement detected with a sensor. 実施例1に係る、変位センサの検出値を取得する際の所定のサンプリング間隔を設定するための設定処理のフローを示した図である。It is the figure which showed the flow of the setting process for setting the predetermined sampling interval at the time of acquiring the detection value of a displacement sensor based on Example 1. FIG. レールに対するキャリッジの相対速度とサンプリング間隔との相関関係を示した図である。It is the figure which showed correlation with the relative speed of the carriage with respect to a rail, and a sampling interval. 材料のS−N曲線の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the SN curve of material. 実施例2に係る、変位センサの検出値を取得する際の所定のサンプリング間隔を設定するための設定処理のフローを示した図である。It is the figure which showed the flow of the setting process for setting the predetermined sampling interval at the time of acquiring the detection value of a displacement sensor based on Example 2. FIG.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

図1は、本発明に係る運動案内装置を含む工作機械の概略構成を示す図である。工作機械20は、ワーク40の旋削、研削、スライス加工等を行うための加工工具31と、ワーク40を載置するテーブル8と、テーブル8を送るためのアクチュエータ17と、加工工具31によるワーク40の加工速度(例えば、スピンドルの回転速度等)やアクチュエータ17によるテーブル8の送り速度等を制御するためのNC装置30と、を備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a machine tool including a motion guide device according to the present invention. The machine tool 20 includes a machining tool 31 for turning, grinding, slicing, and the like of the workpiece 40, a table 8 on which the workpiece 40 is placed, an actuator 17 for feeding the table 8, and a workpiece 40 by the machining tool 31. And an NC device 30 for controlling the processing speed (for example, the rotational speed of the spindle) and the feed speed of the table 8 by the actuator 17.

また、上記した工作機械20には、テーブル8を移動自在に支持するための運動案内装置1が用いられる。ここで、運動案内装置1の構造、及び運動案内装置1に搭載されている変位センサの検出値に基づく情報等の流れについて、図2〜図5に基づいて説明する。運動案内装置1において、符号2a〜2d、3a〜3dが変位センサを表し、符号4がリニアエンコーダを表し、更に符号10が情報処理装置を表している。   Further, the above-described machine tool 20 uses the motion guide device 1 for supporting the table 8 so as to be movable. Here, the flow of information based on the structure of the motion guide device 1 and the detection value of the displacement sensor mounted on the motion guide device 1 will be described with reference to FIGS. In the motion guide apparatus 1, reference numerals 2a to 2d and 3a to 3d represent displacement sensors, reference numeral 4 represents a linear encoder, and reference numeral 10 represents an information processing apparatus.

まず、運動案内装置1の構成を図1及び図2に基づいて説明する。運動案内装置1は、レール11(本願でいう「軌道部材」の一例である)と、レール11の長手方向沿いに相対移動可能に組み付けられるキャリッジ12(本願でいう「移動部材」の一例である)と、リニアエンコーダ4や変位センサ2a〜2b、3a〜3bの信号を処理するための情報処理装置10と、を備える。本実施例では、レール11が工作機械20のベース7に取り付けられ、キャリッジ12に工作機械20のテーブル8が取り付けられる。テーブル8を含む可動部の運動方向は、運動案内装置1によって案内される。なお、運動案内装置1を上下反転し、キャリッジ12をベース7に取付け、レール11をテーブル8に取り付けることもできる。また、運動案内装置1は、レール11の長手方向が水平でなく、水平面に対して傾斜し或いは直交する状態で用いられてもよい。   First, the structure of the exercise | movement guide apparatus 1 is demonstrated based on FIG.1 and FIG.2. The motion guide device 1 is an example of a rail 11 (an example of a “track member” in the present application) and a carriage 12 (an “moving member” in the present application) that is assembled so as to be relatively movable along the longitudinal direction of the rail 11. And an information processing apparatus 10 for processing signals of the linear encoder 4 and the displacement sensors 2a to 2b and 3a to 3b. In this embodiment, the rail 11 is attached to the base 7 of the machine tool 20, and the table 8 of the machine tool 20 is attached to the carriage 12. The movement direction of the movable part including the table 8 is guided by the movement guide device 1. It is also possible to turn the motion guide device 1 upside down, attach the carriage 12 to the base 7, and attach the rail 11 to the table 8. In addition, the motion guide device 1 may be used in a state where the longitudinal direction of the rail 11 is not horizontal but is inclined or orthogonal to a horizontal plane.

図3は、運動案内装置1におけるレール11及びキャリッジ12の外観斜視図を示す。説明の便宜上、レール11を水平面に配置し、レール11の長手方向から見たときの方向、すなわち図3に示すx軸を前後方向、y軸を上下方向、z軸を左右方向として運動案内装置1の構成を説明する。もちろん、運動案内装置1の配置は、このような配置に限られることはない。   FIG. 3 is an external perspective view of the rail 11 and the carriage 12 in the motion guide device 1. For convenience of explanation, the rail 11 is arranged on a horizontal plane, and the direction when viewed from the longitudinal direction of the rail 11, that is, the x-axis direction shown in FIG. 3, the y-axis is the up-down direction, and the z-axis is the left-right direction. 1 will be described. Of course, the arrangement of the motion guide device 1 is not limited to such an arrangement.

レール11の左右の両側それぞれには、上下二条の転動面11aが設けられる。転動面11aの断面は円弧状である。レール11の上面には、レール11をベース7に締結するための締結部材が通される通し孔11bが長手方向沿いに適当なピッチで設けられる。   On both the left and right sides of the rail 11, two upper and lower rolling surfaces 11a are provided. The cross section of the rolling surface 11a is arcuate. On the upper surface of the rail 11, through holes 11b through which a fastening member for fastening the rail 11 to the base 7 is passed are provided at an appropriate pitch along the longitudinal direction.

キャリッジ12は、レール11の上面に対向する水平部12−1と、レール11の側面に対向する一対の袖部12−2と、を有し、断面コの字状である。キャリッジ12は、移
動方向の中央のキャリッジ本体13と、キャリッジ本体13の移動方向の両端に配置される一対の蓋部材14a、14bと、一対の蓋部材14a、14bの移動方向の両端に配置される一対のセンサ取付け部材15a、15b(図2参照)と、を備える。蓋部材14a、14bは、レール11の上面に対向する水平部14−1と、レール11の側面に対向する一対の袖部14−2と、を有し、断面コの字状である。センサ取付け部材15a、15bも、レール11の上面に対向する水平部15−1と、レール11の側面に対向する一対の袖部15−2と、を有し、断面コの字状である(図5(a)参照)。蓋部材14a、14bは、ボルト等の締結部材によってキャリッジ本体13に締結される。センサ取付け部材15a、15bは、ボルト等の締結部材によってキャリッジ本体13及び蓋部材14a、14bに締結される。なお、図3、図4では、センサ取付け部材15a、15bが省略されている。
The carriage 12 has a horizontal portion 12-1 facing the top surface of the rail 11 and a pair of sleeve portions 12-2 facing the side surface of the rail 11, and has a U-shaped cross section. The carriage 12 is arranged at both ends in the movement direction of the carriage body 13 at the center in the movement direction, a pair of lid members 14a and 14b arranged at both ends in the movement direction of the carriage body 13, and a pair of lid members 14a and 14b. A pair of sensor mounting members 15a and 15b (see FIG. 2). The lid members 14 a and 14 b have a horizontal portion 14-1 facing the upper surface of the rail 11 and a pair of sleeve portions 14-2 facing the side surface of the rail 11, and have a U-shaped cross section. The sensor mounting members 15a and 15b also have a horizontal portion 15-1 facing the upper surface of the rail 11 and a pair of sleeve portions 15-2 facing the side surface of the rail 11, and are U-shaped in cross section ( (See FIG. 5 (a)). The lid members 14a and 14b are fastened to the carriage body 13 by fastening members such as bolts. The sensor mounting members 15a and 15b are fastened to the carriage main body 13 and the lid members 14a and 14b by fastening members such as bolts. 3 and 4, the sensor attachment members 15a and 15b are omitted.

図4は、運動案内装置1におけるレール11及びキャリッジ12の内部構造の概要を示した図である。図4に示すように、キャリッジ本体13には、レール11の四条の転動面11aに対向する四条の転動面13aが設けられる。キャリッジ本体13には、各転動面13aと平行に戻し路13bが設けられる。蓋部材14a、14bには、各転動面13aと各戻し路13bとを繋げるU字状の方向転換路14cが設けられる。方向転換路14cの内周側は、キャリッジ本体13と一体の断面半円状の内周部13cによって構成される。レール11の転動面11aとキャリッジ本体13の転動面13aとの間の負荷転走路、一対の方向転換路14c、戻し路13bによってトラック状の循環路が構成される。循環路には、複数の玉16(本願でいう「転動体」の一例である)が収容される。レール11に対してキャリッジ12が相対的に移動すると、これらの間に介在する玉16が負荷転走路を転がる。負荷転走路の一端まで転がった玉16は、一方の方向転換路14cに導入され、戻し路13b、他方の方向転換路14cを経由して、負荷転走路の他端に戻る。   FIG. 4 is a diagram showing an outline of the internal structure of the rail 11 and the carriage 12 in the motion guide device 1. As shown in FIG. 4, the carriage body 13 is provided with four rolling surfaces 13 a facing the four rolling surfaces 11 a of the rail 11. The carriage body 13 is provided with a return path 13b in parallel with each rolling surface 13a. The lid members 14a and 14b are provided with U-shaped direction change paths 14c that connect the respective rolling surfaces 13a and the respective return paths 13b. The inner peripheral side of the direction change path 14 c is configured by an inner peripheral portion 13 c that is integral with the carriage body 13 and has a semicircular cross section. A track-shaped circulation path is constituted by the load rolling path between the rolling surface 11a of the rail 11 and the rolling surface 13a of the carriage body 13, the pair of direction changing paths 14c, and the return path 13b. A plurality of balls 16 (an example of a “rolling element” in the present application) are accommodated in the circulation path. When the carriage 12 moves relative to the rail 11, the balls 16 interposed therebetween roll on the load rolling path. The ball 16 rolled to one end of the load rolling path is introduced into one direction changing path 14c, and returns to the other end of the load rolling path via the return path 13b and the other direction changing path 14c.

<センサの構成>
ここで、運動案内装置1に組み込まれる変位センサ2a〜2d、3a〜3dの構成について述べる。本実施例における変位センサ2a〜2d、3a〜3dは、例えば静電容量式の変位計であり、レール11に対するキャリッジ12の変位を非接触で検出する(図5(b)の拡大図参照)。そして、変位センサ2a〜2d、3a〜3dは、それぞれの検出結果を情報処理装置10へ出力する。図2に示すように、キャリッジ12の移動方向の両端部には、一対のセンサ取付け部材15a、15bが取り付けられる。一方のセンサ取付け部材15aには、4つの変位センサ2a〜2dが取り付けられる。4つの変位センサ2a〜2dは、レール11の長手方向において同一の位置に配置される。他方のセンサ取付け部材15bにも、4つの変位センサ3a〜3dが取り付けられる。4つの変位センサ3a〜3dは、レール11の長手方向において同一の位置に配置される。レール11の長手方向における変位センサ2a〜2dと変位センサ3a〜3dとの間の距離はL1である(図2を参照)。なお、各変位センサ2a〜2d、3a〜3dをキャリッジ12の移動方向沿いに互いにずらして配置することも可能である。
<Sensor configuration>
Here, the configuration of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d incorporated in the motion guide apparatus 1 will be described. The displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d in the present embodiment are, for example, electrostatic capacitance type displacement meters, and detect the displacement of the carriage 12 with respect to the rail 11 in a non-contact manner (see an enlarged view of FIG. 5B). . Then, the displacement sensors 2 a to 2 d and 3 a to 3 d output the respective detection results to the information processing apparatus 10. As shown in FIG. 2, a pair of sensor attachment members 15a and 15b are attached to both ends of the carriage 12 in the moving direction. Four displacement sensors 2a to 2d are attached to one sensor attachment member 15a. The four displacement sensors 2 a to 2 d are arranged at the same position in the longitudinal direction of the rail 11. Four displacement sensors 3a to 3d are also attached to the other sensor attachment member 15b. The four displacement sensors 3 a to 3 d are arranged at the same position in the longitudinal direction of the rail 11. The distance between the displacement sensors 2a to 2d and the displacement sensors 3a to 3d in the longitudinal direction of the rail 11 is L1 (see FIG. 2). Note that the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d may be arranged to be shifted from each other along the movement direction of the carriage 12.

図5(a)は、レール11の長手方向から見たセンサ取付け部材15aを示す。上記のように、センサ取付け部材15aは、レール11の上面11cに対向する水平部15−1と、レール11の左右側面に対向する一対の袖部15−2と、を有する。水平部15−1には、ラジアル方向の変位を検出する2つの変位センサ2a、2bが配置される。変位センサ2a、2bは、レール11の上面11cに隙間をあけて向かい合っており、レール11の上面11cまでの隙間を検出する。2つの変位センサ2a、2b間の左右方向における距離はL2である。   FIG. 5A shows the sensor mounting member 15 a as viewed from the longitudinal direction of the rail 11. As described above, the sensor attachment member 15 a includes the horizontal portion 15-1 facing the upper surface 11 c of the rail 11 and the pair of sleeve portions 15-2 facing the left and right side surfaces of the rail 11. Two displacement sensors 2a and 2b that detect displacement in the radial direction are arranged in the horizontal portion 15-1. The displacement sensors 2a and 2b face the upper surface 11c of the rail 11 with a gap therebetween, and detect the gap to the upper surface 11c of the rail 11. The distance in the left-right direction between the two displacement sensors 2a, 2b is L2.

一対の袖部15−2には、水平方向の変位を検出する2つの変位センサ2c、2dが配置される。変位センサ2c、2dは、レール11の側面11dに隙間をあけて向かい合っ
ており、側面11dまでの隙間を検出する。
Two displacement sensors 2c and 2d for detecting a displacement in the horizontal direction are arranged on the pair of sleeve portions 15-2. The displacement sensors 2c and 2d face the side surface 11d of the rail 11 with a gap, and detect the gap to the side surface 11d.

レール11を水平面に配置したと仮定した状態において、変位センサ2a、2b及び変位センサ2c、2dは、キャリッジ12の上面(取付け面)よりも下方に配置される。キャリッジ12の上面(取付け面)の上にテーブル8を取り付けるためである。変位センサ2a〜2dのケーブル2a1〜2d1は、センサ取付け部材15aの袖部15−2から左右方向に引き出される。なお、ケーブル2a1〜2d1をセンサ取付け部材15aの前面から前方に(紙面に垂直方向に)引き出すこともできる。また、センサ取付け部材15aの上面の高さをキャリッジ12の上面(取付け面)よりも低くし、センサ取付け部材15aの上面とテーブル8との隙間をケーブル2a1、2b1を引き出す隙間として利用することもできる。   In a state where it is assumed that the rail 11 is disposed on a horizontal plane, the displacement sensors 2a and 2b and the displacement sensors 2c and 2d are disposed below the upper surface (mounting surface) of the carriage 12. This is because the table 8 is mounted on the upper surface (mounting surface) of the carriage 12. The cables 2a1 to 2d1 of the displacement sensors 2a to 2d are pulled out from the sleeve portion 15-2 of the sensor attachment member 15a in the left-right direction. Note that the cables 2a1 to 2d1 can be drawn forward from the front surface of the sensor mounting member 15a (in a direction perpendicular to the paper surface). Further, the height of the upper surface of the sensor mounting member 15a is made lower than the upper surface (mounting surface) of the carriage 12, and the gap between the upper surface of the sensor mounting member 15a and the table 8 can be used as a gap for drawing out the cables 2a1 and 2b1. it can.

図2に示すセンサ取付け部材15bも、センサ取付け部材15aと同様に、水平部15−1と一対の袖部15−2とを有し、変位センサ3a〜3dが変位センサ2a〜2dにそれぞれ対応する位置に配置される。   Similarly to the sensor mounting member 15a, the sensor mounting member 15b shown in FIG. 2 has a horizontal portion 15-1 and a pair of sleeve portions 15-2, and the displacement sensors 3a to 3d correspond to the displacement sensors 2a to 2d, respectively. It is arranged at the position to do.

<リニアエンコーダの構成>
リニアエンコーダ4は、キャリッジ12のx軸方向の位置を検出して、その検出結果を情報処理装置10へ出力する。このリニアエンコーダ4は、例えば、工作機械20のベース7又はレール11に取り付けられるスケールと、工作機械20のテーブル8又はキャリッジ12に取り付けられ、スケールを読み取るヘッドと、を備える。なお、レール11上のキャリッジ12の位置を検出する位置検出手段は、リニアエンコーダに限定されるものではない。例えば、工作機械20のテーブル8がボールねじ駆動の場合、位置検出手段として、ボールねじを駆動するモータの角度を検出するロータリーエンコーダを用いることもできる。
<Configuration of linear encoder>
The linear encoder 4 detects the position of the carriage 12 in the x-axis direction and outputs the detection result to the information processing apparatus 10. The linear encoder 4 includes, for example, a scale attached to the base 7 or the rail 11 of the machine tool 20 and a head that is attached to the table 8 or the carriage 12 of the machine tool 20 and reads the scale. The position detecting means for detecting the position of the carriage 12 on the rail 11 is not limited to the linear encoder. For example, when the table 8 of the machine tool 20 is driven by a ball screw, a rotary encoder that detects the angle of a motor that drives the ball screw can also be used as the position detection means.

<情報処理装置の機能構成>
運動案内装置1における情報処理装置10は、変位センサ2aの検出値等のデータを用いた演算等のデータ処理行うためのデータ処理装置やデータを一時的に記憶するメモリ等を有しており、所定の制御プログラムが実行されることで様々な機能を発揮する。図6は、情報処理装置10により実現される各機能部をイメージ化したブロック図である。情報処理装置10は、その主な機能部として、サンプリング設定部101、検出情報取得部102、指令情報取得部103、算出部104、及び記憶部105を備えている。
<Functional configuration of information processing apparatus>
The information processing apparatus 10 in the motion guidance apparatus 1 includes a data processing apparatus for performing data processing such as calculation using data such as a detection value of the displacement sensor 2a, a memory for temporarily storing data, and the like. Various functions are exhibited by executing a predetermined control program. FIG. 6 is a block diagram in which each functional unit realized by the information processing apparatus 10 is imaged. The information processing apparatus 10 includes a sampling setting unit 101, a detection information acquisition unit 102, a command information acquisition unit 103, a calculation unit 104, and a storage unit 105 as main functional units.

サンプリング設定部101は、運動案内装置1の稼働中において、キャリッジ12の変位情報及びキャリッジ12の位置情報を検出情報取得部102が取得するための変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値及びリニアエンコーダ4の検出値のサンプリング間隔を設定する機能部である。このサンプリング設定部101におけるサンプリング間隔の設定方法の詳細については後述する。   The sampling setting unit 101 detects the displacement values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d for the detection information acquisition unit 102 to acquire the displacement information of the carriage 12 and the position information of the carriage 12 while the motion guide apparatus 1 is in operation. This is a functional unit that sets the sampling interval of the detection values of the linear encoder 4. Details of the sampling interval setting method in the sampling setting unit 101 will be described later.

また、検出情報取得部102は、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値であるキャリッジ12の変位情報、及び、リニアエンコーダ4の検出値であるキャリッジ12の位置情報を、サンプリング設定部101によって設定される所定のサンプリング間隔で取得する機能部である。なお、変位センサ2a〜2d、3a〜3dは、レール11に対するキャリッジ12の変位量を検出する。レール11に対するキャリッジ12の変位量は、キャリッジ12に荷重が加わっていない無負荷状態における変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値からの差分である。そこで、検出情報取得部102は、変位センサ2a〜2d、3a〜3dによって検出された変位情報の値から、予め記憶された無負荷状態における変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を差し引いた値を、レール11に対するキャリッジ12の変位量として取得する。   Further, the detection information acquisition unit 102 receives the displacement information of the carriage 12 that is the detection values of the displacement sensors 2 a to 2 d and 3 a to 3 d and the position information of the carriage 12 that is the detection value of the linear encoder 4. This is a functional unit that acquires at a predetermined sampling interval set by. The displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d detect the amount of displacement of the carriage 12 with respect to the rail 11. The displacement amount of the carriage 12 with respect to the rail 11 is a difference from detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d in a no-load state in which no load is applied to the carriage 12. Therefore, the detection information acquisition unit 102 subtracts the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d in a no-load state stored in advance from the values of the displacement information detected by the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d. The obtained value is acquired as the displacement amount of the carriage 12 with respect to the rail 11.

また、指令情報取得部103は、NC装置30から加工工具31やアクチュエータ17に対して出力される指令情報を取得する機能部である。ここでの指令情報とは、例えば、加工工具31に対して出力されるワーク40の加工実行指令に関する情報や、アクチュエータ17に対して出力されるテーブル8の送り速度に関する情報等のことである。   The command information acquisition unit 103 is a functional unit that acquires command information output from the NC device 30 to the machining tool 31 and the actuator 17. The command information here is, for example, information related to the machining execution command of the workpiece 40 output to the machining tool 31, information related to the feed speed of the table 8 output to the actuator 17, and the like.

また、算出部104は、キャリッジ12の移動中においてキャリッジ12に繰り返し掛かる搬送荷重を算出する機能部である。算出部104においては、検出情報取得部102によって取得されたレール11に対するキャリッジ12の変位量に基づいて搬送荷重が算出される。また、算出部104は、キャリッジ12の移動中に搬送荷重が掛かることに起因して繰り返し発生するせん断応力、及び該せん断応力の発生回数を算出する機能も有する。このとき、せん断応力は搬送荷重をパラメータとして算出される。さらに、算出部104は、当該せん断応力及びその発生回数をパラメータとして、運動案内装置1の寿命到達率を算出する機能も有する。なお、寿命到達率とは、運動案内装置1が最大使用可能期間のうちどの程度既に使用されているかを表す比率であり、例えば、寿命到達率が100%となると最大使用可能な期間の全てを使い切り、運動案内装置1のそれ以上の使用ができない状態にあることを意味する。算出部104における各パラメータの算出方法の詳細は後述する。なお、必ずしも、ここに挙げた全てのパラメータの算出を情報処理装置10における算出部104によって行う必要はない。例えば、工作機械20とは別体として設置されたサーバに対してせん断応力及びその発生回数に関するデータを情報処理装置10から出力し、該サーバ側においてこれらのデータに基づいて寿命到達率を算出するようにしてもよい。   The calculation unit 104 is a functional unit that calculates a transport load repeatedly applied to the carriage 12 while the carriage 12 is moving. In the calculation unit 104, the transport load is calculated based on the displacement amount of the carriage 12 with respect to the rail 11 acquired by the detection information acquisition unit 102. The calculation unit 104 also has a function of calculating the shear stress repeatedly generated due to the conveyance load being applied during the movement of the carriage 12 and the number of occurrences of the shear stress. At this time, the shear stress is calculated using the transport load as a parameter. Furthermore, the calculation unit 104 also has a function of calculating the life arrival rate of the motion guide apparatus 1 using the shear stress and the number of occurrences as parameters. The life attainment rate is a ratio indicating how much the exercise guide device 1 is already used in the maximum usable period. For example, when the life attainment rate reaches 100%, all of the maximum usable periods are obtained. This means that the exercise guide device 1 is used up or cannot be used any more. Details of the calculation method of each parameter in the calculation unit 104 will be described later. Note that the calculation of all the parameters listed here is not necessarily performed by the calculation unit 104 in the information processing apparatus 10. For example, data relating to shear stress and the number of occurrences thereof is output from the information processing apparatus 10 to a server installed separately from the machine tool 20, and the life achievement rate is calculated based on these data on the server side. You may do it.

また、記憶部105は、算出部104によって算出される、運動案内装置1においてキャリッジ12の移動中に繰り返し発生するせん断応力、及び該せん断応力の発生回数を記憶する機能を有する。また、この記憶部105に記憶されたせん断応力及び該せん断応力の発生回数に基づいて、算出部104が運動案内装置1の寿命到達率を算出する。   The storage unit 105 has a function of storing the shear stress repeatedly generated during the movement of the carriage 12 in the motion guide device 1 and the number of occurrences of the shear stress, which are calculated by the calculation unit 104. Further, based on the shear stress stored in the storage unit 105 and the number of occurrences of the shear stress, the calculation unit 104 calculates the life arrival rate of the motion guide apparatus 1.

<算出部104の詳細>
ここで、算出部104における、キャリッジ12に掛かる搬送荷重と、該搬送荷重が掛かることで生じるせん断応力及びその発生回数とを算出する際の処理内容の詳細について、図7〜図11に基づいて説明する。図7は、算出部104によって実行される、搬送荷重とせん断応力及びその発生回数とを算出するための算出処理のフローを示すフローチャートである。なお、図7に示す算出処理は、キャリッジ12の移動中において、後述する設定方法によりサンプリング設定部101が設定した所定のサンプリング間隔で繰り返し実行される。
<Details of Calculation Unit 104>
Here, the details of the processing contents when calculating the transport load applied to the carriage 12, the shear stress generated by the transport load, and the number of occurrences thereof in the calculation unit 104 will be described with reference to FIGS. explain. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of calculation processing for calculating the transport load, the shear stress, and the number of occurrences thereof, which is executed by the calculation unit 104. 7 is repeatedly executed at a predetermined sampling interval set by the sampling setting unit 101 by a setting method described later while the carriage 12 is moving.

本算出処理では、先ず、検出情報取得部102によって、各変位センサ2a〜2d、3a〜3dからキャリッジ12の変位量が取得される(S101)。次に、S101で取得したキャリッジ12の変位量のデータを基に、キャリッジ12に作用する搬送荷重が算出される(S102)。次に、S102で算出された搬送荷重を基に、キャリッジ本体13の転動面13aの各部に発生するせん断応力が算出される(S103)。   In this calculation process, first, the detection information acquisition unit 102 acquires the displacement amount of the carriage 12 from each of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d (S101). Next, based on the displacement amount data of the carriage 12 acquired in S101, a transport load acting on the carriage 12 is calculated (S102). Next, based on the transport load calculated in S102, the shear stress generated in each part of the rolling surface 13a of the carriage body 13 is calculated (S103).

ここで、運動案内装置1の寿命を示す現象の一例として、転動面13aに発生するうろこ状の剥離(以下、「フレーキング」という)が挙げられる。フレーキングは、転動面13aよりやや深い位置に、玉16の荷重を受ける転動面13aからのせん断応力が繰り返し加わり、転動面13aを形成する材料が疲労することにより発生する。そして、キャリッジ12の移動の際にウェービングに伴い繰り返し掛かる搬送荷重が、転動面13aよりやや深い位置にせん断応力を繰り返し発生させる主たる原因であると考えられる。そのため、S103では、搬送荷重に基づいてせん断応力が算出される。そして、S103で算
出されたせん断応力(せん断応力の大きさ)が記憶部105に記憶されるとともに、転動面13aの部位毎に該せん断応力の発生回数をカウントするカウンタに対してカウント値の加算処理が行われる(S104)。
Here, as an example of a phenomenon indicating the life of the motion guide device 1, scaly peeling (hereinafter referred to as “flaking”) generated on the rolling surface 13a can be cited. Flaking occurs when shear stress from the rolling surface 13a receiving the load of the balls 16 is repeatedly applied to a position slightly deeper than the rolling surface 13a, and the material forming the rolling surface 13a is fatigued. And it is thought that the conveyance load repeatedly applied with waving in the movement of the carriage 12 is a main cause of repeatedly generating a shear stress at a position slightly deeper than the rolling surface 13a. Therefore, in S103, the shear stress is calculated based on the transport load. The shear stress (shear stress magnitude) calculated in S103 is stored in the storage unit 105, and the count value of the counter that counts the number of occurrences of the shear stress for each part of the rolling surface 13a is stored. An addition process is performed (S104).

次に、上述した算出処理の各ステップでの処理内容の詳細について説明する。   Next, details of processing contents at each step of the above-described calculation processing will be described.

<S101>
S101では、キャリッジ12の移動中において、検出情報取得部102によって、各変位センサ2a〜2d、3a〜3dからキャリッジ12の変位量が取得される。各変位センサ2a〜2d、3a〜3dの計測値はセンサから転動面までの距離であるため、検出情報取得部102は、キャリッジ12に荷重が加わっていない無負荷時のセンサから転動面までの距離を基準とし、この距離からの差分をキャリッジ12の変位量として取得する。
<S101>
In S101, during the movement of the carriage 12, the detection information acquisition unit 102 acquires the displacement amount of the carriage 12 from each of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d. Since the measured values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d are the distances from the sensors to the rolling surfaces, the detection information acquisition unit 102 determines whether the load is not applied to the carriage 12 from the unloaded sensors to the rolling surfaces. And the difference from this distance is obtained as the displacement amount of the carriage 12.

<S102>
次に、S102では、キャリッジ12の変位に基づいて該キャリッジ12に掛かる搬送荷重が算出される。算出部104は、搬送荷重を算出するにあたって、まず、各変位センサ2a〜2d、3a〜3dから取得したキャリッジ12の変位量に基づいて、キャリッジ12の変位5成分を算出する。次に、算出部104は、変位5成分に基づいて、複数の玉16それぞれに働く荷重及び接触角を算出する。次に、算出部104は、各玉16の荷重及び接触角に基づいて、キャリッジ12に働く荷重(外力5成分)を算出する。上記の3工程を詳細に以下に説明する。
<S102>
Next, in S102, a transport load applied to the carriage 12 is calculated based on the displacement of the carriage 12. In calculating the transport load, the calculation unit 104 first calculates five displacement components of the carriage 12 based on the displacement amount of the carriage 12 acquired from each of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d. Next, the calculation unit 104 calculates a load and a contact angle acting on each of the plurality of balls 16 based on the five displacement components. Next, the calculation unit 104 calculates a load (five components of external force) acting on the carriage 12 based on the load and contact angle of each ball 16. The above three steps will be described in detail below.

<工程1:キャリッジの変位5成分の算出>
図3に示すように、運動案内装置1にx−y−z座標軸を設定すると、x−y−z座標軸の座標原点に働く荷重は、ラジアル荷重のFと、水平荷重のFである。キャリッジ12をレール11に押し付ける方向で、図3のy軸の正方向ヘ働く荷重がラジアル荷重である。キャリッジ12をレール11に対し横へずらす方向で、図3のz軸正負方向へ働く荷重が水平荷重である。
<Step 1: Calculation of five components of carriage displacement>
As shown in FIG. 3, when an xyz coordinate axis is set in the motion guide device 1, loads acting on the coordinate origin of the xyz coordinate axis are a radial load Fy and a horizontal load Fz . . A load acting in the positive direction of the y-axis in FIG. 3 in the direction in which the carriage 12 is pressed against the rail 11 is a radial load. The load acting in the z-axis positive / negative direction of FIG. 3 in the direction in which the carriage 12 is shifted laterally with respect to the rail 11 is the horizontal load.

また、x−y−z座標軸まわりのモーメントは、ピッチングモーメントの合計であるMと、ヨーイングモーメントの合計であるMと、ローリングモーメントの合計であるMである。キャリッジ12には、外力として、ラジアル荷重F、ピッチングモーメントM、ローリングモーメントM、水平荷重F、ヨーイングモーメントMが働く。キャリッジ12にこれらの外力5成分が作用すると、キャリッジ12にはそれぞれに対応する変位5成分、すなわちラジアル変位α(mm)、ピッチング角α(rad)、ローリング角α(rad)、水平変位α(mm)、ヨーイング角α(rad)が生ずる。 The moments about the xyz coordinate axes are M a that is the sum of pitching moments, M b that is the sum of yawing moments, and M c that is the sum of rolling moments. A radial load F y , a pitching moment M a , a rolling moment M c , a horizontal load F z , and a yawing moment M b act on the carriage 12 as external forces. When these five external force components are applied to the carriage 12, the corresponding displacement five components, that is, radial displacement α 1 (mm), pitching angle α 2 (rad), rolling angle α 3 (rad), horizontal, A displacement α 4 (mm) and a yawing angle α 5 (rad) are generated.

図8は、キャリッジ12に外力が働くときの、変位センサ2a〜2dの出力の変化を示す。図8において斜線のハッチング付きの矢印は、出力が変化するセンサであり、図8において白抜きの矢印は、出力が変化しないセンサである。キャリッジ12にラジアル荷重Fが働くとき、キャリッジ12とレール11との間の上下方向の隙間がラジアル荷重Fの大きさに応じて変化する。変位センサ2a、2bは、この上下方向の隙間の変化(変位)を検出する。なお、センサ取付け部材15b(図2参照)に取り付けられる変位センサ3a、3bも、この上下方向の変位を検出する。 FIG. 8 shows changes in the outputs of the displacement sensors 2 a to 2 d when an external force is applied to the carriage 12. In FIG. 8, hatched arrows with hatching are sensors whose output changes, and white arrows in FIG. 8 are sensors whose output does not change. When radial load F y acts on the carriage 12, the vertical clearance between the carriage 12 and the rail 11 are changed according to the magnitude of the radial load F y. The displacement sensors 2a and 2b detect the change (displacement) in the vertical gap. The displacement sensors 3a and 3b attached to the sensor attachment member 15b (see FIG. 2) also detect this vertical displacement.

キャリッジ12にラジアル荷重Fが働くとき、キャリッジ12のラジアル変位αは、変位センサ2a、2bが検出した変位をA、A、変位センサ3a、3bが検出した変位をA、Aとすると、例えば以下の式で与えられる。
(数1)
α=(A+A+A+A)/4
When radial load F y acts on the carriage 12, radial displacement alpha 1 of the carriage 12, the displacement sensor 2a, 2b A 1 and detects displacement, A 2, displacement sensors 3a, the displacement 3b detects A 3, A If it is 4 , it is given by the following equation, for example.
(Equation 1)
α 1 = (A 1 + A 2 + A 3 + A 4 ) / 4

キャリッジ12に水平荷重Fが働くとき、キャリッジ12がレール11に対し横へずれ、キャリッジ12の一方の袖部12−2とレール11との間の水平方向の隙間が小さくなり、キャリッジ12の他方の袖部12−2とレール11との間の水平方向の隙間が大きくなる。変位センサ2c、2dは、この水平方向の隙間の変化(変位)を検出する。なお、センサ取付け部材15b(図2参照)に取り付けられる変位センサ3c、3dも、この水平方向の変位を検出する。キャリッジ12の水平変位αは、変位センサ2c、2dが検出した変位をB、B、変位センサ3c、3dが検出した変位をB、Bとすると、例えば以下の式で与えられる。
(数2)
α=(B−B+B−B)/4
When the horizontal load Fz is applied to the carriage 12, the carriage 12 is displaced laterally with respect to the rail 11, and the horizontal gap between one sleeve portion 12-2 of the carriage 12 and the rail 11 is reduced. The gap in the horizontal direction between the other sleeve portion 12-2 and the rail 11 is increased. The displacement sensors 2c and 2d detect the change (displacement) in the horizontal gap. The displacement sensors 3c and 3d attached to the sensor attachment member 15b (see FIG. 2) also detect this horizontal displacement. Horizontal displacement alpha 4 of the carriage 12 is given a displacement sensor 2c, and displacement 2d detects B 1, B 2, the displacement sensor 3c, the 3d is a B 3, B 4 was detected displacement, for example by the following formula .
(Equation 2)
α 4 = (B 1 −B 2 + B 3 −B 4 ) / 4

キャリッジ12にピッチングモーメントMが働くとき、変位センサ2a、2bとレール11の間の隙間が大きくなり、変位センサ3a、3bとレール11との間の隙間が小さくなる。ピッチング角αが十分に小さいとすると、ピッチング角α(rad)は、例えば以下の式で与えられる。
(数3)
α=((A+A)/2−(A+A)/2)/L
When acts pitching moment M a in carriage 12, the gap between the displacement sensor 2a, 2b and the rail 11 is increased, the displacement sensor 3a, a gap between the 3b and the rail 11 is reduced. If the pitching angle α 2 is sufficiently small, the pitching angle α 2 (rad) is given by the following equation, for example.
(Equation 3)
α 2 = ((A 3 + A 4 ) / 2− (A 1 + A 2 ) / 2) / L 1

キャリッジ12にローリングモーメントMが働くとき、変位センサ2a、3aとレール11との間の隙間が小さくなり、変位センサ2b、3bとレール11との間の隙間が大きくなる。ローリング角αが十分に小さいとすると、ローリング角α(rad)は、例えば以下の式で与えられる。
(数4)
α=((A+A)/2−(A+A)/2)/L
When the rolling moment Mc is applied to the carriage 12, the gap between the displacement sensors 2a, 3a and the rail 11 is reduced, and the gap between the displacement sensors 2b, 3b and the rail 11 is increased. If the rolling angle α 3 is sufficiently small, the rolling angle α 3 (rad) is given by the following equation, for example.
(Equation 4)
α 3 = ((A 1 + A 3 ) / 2− (A 2 + A 4 ) / 2) / L 2

キャリッジ12にヨーイングモーメントMが働くとき、変位センサ2c、3dとレール11の間の隙間が小さくなり、変位センサ2d、3cとレール11との間の隙間が大きくなる。ヨーイング角αが十分に小さいとすると、ヨーイング角α(rad)は、例えば以下の式で与えられる。
(数5)
α=((A+A)/2−(A+A)/2)/L
When acts yawing moment M b on the carriage 12, the gap between the displacement sensor 2c, 3d and the rail 11 is reduced, the displacement sensor 2d, the gap between 3c and the rail 11 increases. If the yawing angle α 5 is sufficiently small, the yawing angle α 5 (rad) is given by the following equation, for example.
(Equation 5)
α 5 = ((A 1 + A 4 ) / 2− (A 2 + A 3 ) / 2) / L 2

以上により、変位センサ2a〜2d、3a〜3dが検出する変位に基づいて、キャリッジ12の変位5成分を算出できる。   As described above, the five displacement components of the carriage 12 can be calculated based on the displacements detected by the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d.

<工程2:各玉に働く荷重及び接触角の算出>
キャリッジ12内の玉16が接触している部分をx軸方向に断面にした状態を図9に示す。図9により、各玉ピッチは、1より少し大きい値をとるκを用いてκDaとし、各玉のx座標が決定され、それをXとする。キャリッジ12内の玉16が転動する部分の長さを2Uとする。2U内に並ぶ玉数を有効玉数といいIとする。キャリッジ12の両端部分には、半径Rで深さがλεとなるようなクラウニング加工と呼ばれるR形状の大きな曲面加工が施されている。
<Step 2: Calculation of load and contact angle acting on each ball>
FIG. 9 shows a state in which the portion in contact with the ball 16 in the carriage 12 is cut in the x-axis direction. According to FIG. 9, each ball pitch is set to κDa using κ having a value slightly larger than 1, and the x coordinate of each ball is determined and is set to X i . The length of the portion balls 16 of the carriage 12 to roll and 2U x. The number of balls lined up within 2U x is called the effective number of balls and is designated as I. The end portions of the carriage 12, a large curved surface machining of R shape depth in radius R is called crowning such that lambda epsilon is applied.

キャリッジ12に外力5成分、すなわちラジアル荷重F、ピッチングモーメントM、ローリングモーメントM、水平荷重F、及びヨーイングモーメントMが働いたときに、キャリッジ12に変位5成分、すなわちラジアル変位α、ピッチング角α、ローリング角α、水平変位α、ヨーイング角αが生ずるとして理論式をたてる。 When the carriage 12 is subjected to five external forces, that is, radial load F y , pitching moment M a , rolling moment M c , horizontal load F z , and yawing moment M b , the displacement 12 component, that is, radial displacement α 1 , a theoretical formula is established assuming that a pitching angle α 2 , a rolling angle α 3 , a horizontal displacement α 4 , and a yawing angle α 5 are generated.

キャリッジ12の玉番号iにおけるキャリッジ12内断面の、変位5成分が生じる前の内部荷重の状態を図10に、変位5成分が生じた後の内部荷重の状態を図11にそれぞれ示す。ここでは、キャリッジ12の玉列番号をj、玉列内の玉番号をiとする。玉径はD、レール11側、キャリッジ12側ともに転動面と玉16との適合度をf、すなわち転動面曲率半径はfDとする。また、レール側転動面曲率中心位置をA、キャリッジ側転動面曲率中心位置をAとし、それらを結んだ線とz軸とのなす角である接触角の初期状態をγとする。さらに、レール11の上側にある2つの転動面を各々転がる玉16同士の玉中心間距離を2Uz12、レール11の下側にある2つの転動面を各々転がる玉16同士の玉中心間距離を2Uz34、レール11の上側の転動面および下側の転動面を各々転がる玉16同士の玉中心間距離を2Uとする。 FIG. 10 shows an internal load state before the occurrence of the five displacement components of the inner cross section of the carriage 12 at the ball number i of the carriage 12, and FIG. 11 shows an internal load state after the five displacement components are generated. Here, the ball number of the carriage 12 is j, and the ball number in the ball row is i. The ball diameter is D a , and the matching degree between the rolling surface and the ball 16 is f on both the rail 11 side and the carriage 12 side, that is, the rolling surface curvature radius is fD a . Further, the rail-side rolling surface curvature center position is A r , the carriage-side rolling surface curvature center position is Ac, and the initial state of the contact angle that is the angle between the line connecting them and the z-axis is γ. . Further, the distance between the ball centers of the balls 16 that roll on the two rolling surfaces on the upper side of the rail 11 is 2U z12 , and the distance between the ball centers of the balls 16 that roll on the two rolling surfaces on the lower side of the rail 11 respectively. The distance is 2U z34 , and the center-to-ball distance between the balls 16 rolling on the upper rolling surface and the lower rolling surface of the rail 11 is 2U y .

玉16には予圧が作用している。まず、予圧の原理について説明する。レール11、キャリッジ12の対向する転動面間に挟まれた部分の寸法は、レール11、キャリッジ12の設計時の寸法及び転動面の幾何形状によって決まる。そこに入るべき玉径が設計時の玉径であるが、そこに設計時の玉径よりも僅かに大きな寸法Da+λの玉16を組み込むと、玉16と転動面の接触部はHertzの接触論により、弾性変形をし、接触面を形成し、接触応力を発生させる。そうして発生した荷重が内部荷重であり、予圧荷重である。   A preload acts on the ball 16. First, the principle of preload will be described. The dimensions of the portion sandwiched between the rolling surfaces of the rail 11 and the carriage 12 that are opposed to each other are determined by the design dimensions of the rail 11 and the carriage 12 and the geometric shape of the rolling surface. The ball diameter to be entered is the ball diameter at the time of design, but if the ball 16 having a size Da + λ slightly larger than the ball diameter at the time of design is incorporated therein, the contact portion between the ball 16 and the rolling surface is the contact of Hertz. By theory, it elastically deforms, forms a contact surface, and generates contact stress. The load thus generated is an internal load and a preload load.

図10では、その荷重をPで表しており、接触部の弾性変形によるレール11、キャリッジ12間の相互接近量をδで表している。実際は玉位置が図10の一点鎖線で描いた、レール11、キャリッジ12の転動面間の中心位置に存在するが、両転動面の玉16との適合度fは等しいので、玉16の2箇所の接触部に発生するHertzの接触論に基づく諸特性値が同じである。このため、玉16をレール側転動面位置にずらして描くことにより、レール11、キャリッジ12の転動面間の相互接近量δをわかりやすくしている。 In FIG. 10, the load is represented by P 0 , and the mutual approach amount between the rail 11 and the carriage 12 due to the elastic deformation of the contact portion is represented by δ 0 . Actually, the ball position is located at the center position between the rolling surfaces of the rail 11 and the carriage 12 depicted by a one-dot chain line in FIG. 10, but the degree of fit f between the balls 16 on both rolling surfaces is equal. Various characteristic values based on Hertz's contact theory generated at two contact portions are the same. For this reason, the ball 16 is drawn while being shifted to the rail-side rolling surface position so that the mutual approach amount δ 0 between the rolling surfaces of the rail 11 and the carriage 12 is easily understood.

通常、予圧荷重は、キャリッジ1個あたり上側の2列分(又は下側2列分)のラジアル方向荷重として定義しているので、予圧荷重Ppreは次式で表される。
(数6)
Usually, the preload is defined as the radial load of the upper two rows (or the lower two rows) per carriage, so the preload P pre is expressed by the following equation.
(Equation 6)

次に、この状態から運動案内装置1に外力5成分が作用して、変位5成分が生じた状態を説明する。図11に示すように、座標原点とした運動案内装置1の中心が変位5成分であるラジアル変位α、ピッチング角α、ローリング角α、水平変位α、ヨーイング角αによってi番目の玉位置でのレール11とキャリッジ12の相対変位が起きている。 Next, the state where the external force 5 component acts on the motion guide device 1 from this state and the displacement 5 component is generated will be described. As shown in FIG. 11, the center of the motion guide device 1 with the coordinate origin as the origin is a radial displacement α 1 , a pitching angle α 2 , a rolling angle α 3 , a horizontal displacement α 4 , and a yawing angle α 5 that are five components. The relative displacement between the rail 11 and the carriage 12 occurs at the ball position.

このとき、レール側転動面曲率中心は動かないが、キャリッジ12が移動するので、キャリッジ側転動面曲率中心は各玉位置で幾何学的に移動する。その様子はキャリッジ側転動面曲率中心であるAがA′ヘ移動するものとして表している。このAがA′ヘ移動した量をy方向とz方向に分けて考え、y方向に移動した量をδとし、z方向へ移動した量をδとすると、以降添え字はi番目の玉、j番目の玉列を表すものとして、
(数7)
δyij=α+α+αcij
δzij=α+α−αcij
と表すことができる。ここで、z、yは、点Aの座標である。
At this time, the rail-side rolling surface curvature center does not move, but the carriage 12 moves, so the carriage-side rolling surface curvature center moves geometrically at each ball position. This state is A c is expressed as movement A c 'f is a carriage-side rolling surface curvature center. Considering the amount of movement of A c to A c ′ separately in the y direction and the z direction, assuming that the amount of movement in the y direction is δ y and the amount of movement in the z direction is δ z , the suffix is i As a representation of the th ball, the j th ball row,
(Equation 7)
δ yij = α 1 + α 2 x i + α 3 z cij
δ zij = α 4 + α 5 x i3 y cij
It can be expressed as. Here, z c and y c are the coordinates of the point A c .

次に、レール11側とキャリッジ12側の転動面曲率中心を結んだ線が、玉荷重の法線方向である接触角となるので、初期接触角であったγはβijへと変化し、さらに、この両転動面曲率中心間距離は、当初のA、A間の距離からAr、A´間の距離へと変化する。この両転動面曲率中心間距離の変化が、玉16の両接触部での弾性変形となり、図10で説明したときと同様に、玉16をレール側転動面位置にずらして描くことにより、玉16の弾性変形量δijが求まる。 Next, since the line connecting the rolling surface curvature centers on the rail 11 side and the carriage 12 side becomes the contact angle that is the normal direction of the ball load, γ j that was the initial contact angle changes to β ij . Furthermore, the distance between the centers of curvature of both rolling surfaces changes from the initial distance between A r and A c to the distance between Ar and A c ′. This change in the distance between the centers of curvature of both rolling surfaces becomes elastic deformation at both contact portions of the ball 16 and, similar to the case described with reference to FIG. , The elastic deformation amount δ ij of the ball 16 is obtained.

このAr、Ac´間の距離もy方向とz方向とに分けて考え、y方向の距離をVとし、z方向の距離をVとすると、前述のδyij、δzijを用いて、
(数8)
yij=(2f−1)Dsinγ+δyij
zij=(2f−1)Dcosγ+δzij
と表せる。これによりAr、Ac´間の距離は、
(数9)

となり、接触角βijは、
(数10)

となる。以上より玉16の弾性変形量δijは、
(数11)

となる。
Considering the distance between Ar and Ac ′ separately in the y direction and the z direction, if the distance in the y direction is V y and the distance in the z direction is V z , the above-described δ yij and δ zij are used.
(Equation 8)
V yij = (2f−1) D a sin γ j + δ yij
V zij = (2f−1) D a cos γ j + δ zij
It can be expressed. As a result, the distance between Ar and Ac ′ is
(Equation 9)

And the contact angle β ij is
(Equation 10)

It becomes. From the above, the elastic deformation amount δ ij of the ball 16 is
(Equation 11)

It becomes.

ここで、図9で示したキャリッジ12内の玉16が接触している部分をx軸方向に断面にした状態において、クラウニング、加工部分に入っている玉16の弾性変形量δijは、キャリッジ12側の転動面曲率中心のAc´がレール側転動面曲率中心Aから離れる形となっており、その分だけ少なくなる。それはちょうど玉径をそれに見合う形で小さくしたものと同等とみなせるため、その量をλxiとして上式中で差し引いている。 Here, in the state in which the portion of the carriage 16 in the carriage 12 shown in FIG. 9 that is in contact with the cross section in the x-axis direction is the amount of elastic deformation δ ij of the ball 16 in the crowning and processing portion, 12 of the rolling surface the center of curvature of the side Ac' has a shape away from the rail side rolling surface curvature center a c, less that extent. Since it can be regarded as equivalent to a ball diameter that is reduced to a value corresponding to it, the amount is subtracted in the above equation as λ xi .

Hertzの接触論により導かれた転動体が玉の場合の弾性接近量を示す式を用いると、弾性変形量δijから転動体荷重Pijが下記の式によって求められる。
(数12)
ここで、Cは非線形のばね定数(N/mm3/2)であり、下記の式で与えられる。(数13)

ここで、Eは縦弾性係数、1/mはポアソン比、2K/πμはHertz係数、Σρは主曲率和である。
When an equation indicating the elastic approach amount when the rolling element derived from the Hertz contact theory is a ball is used, the rolling element load P ij is obtained from the elastic deformation amount δ ij by the following equation.
(Equation 12)
Here, Cb is a non-linear spring constant (N / mm 3/2 ) and is given by the following equation. (Equation 13)

Here, E is the longitudinal elastic modulus, 1 / m is the Poisson's ratio, 2K / πμ is the Hertz coefficient, and Σρ is the principal curvature sum.

以上により、キャリッジ12の変位5成分α〜αを用いて、キャリッジ12内のすべての玉16について、接触角βij、弾性変形量δij、転動体荷重Pijを式で表すことができたことになる。 As described above, the contact angle β ij , the elastic deformation amount δ ij , and the rolling element load P ij can be expressed by equations for all the balls 16 in the carriage 12 using the displacement five components α 1 to α 5 of the carriage 12. It ’s done.

なお、上記においては、わかり易くするために、キャリッジ12を剛体として考えた剛体モデル負荷分布理論を使用している。この剛体モデル負荷分布理論を拡張し、キャリッジ12の袖部12−2の変形を加味すべく梁理論を適用したキャリッジ梁モデル負荷分布理論を使用することもできる。さらに、キャリッジ12やレール11をFEMモデルとしたキャリッジ・レールFEMモデル負荷分布理論を使用することもできる。   In the above, for the sake of easy understanding, a rigid model load distribution theory in which the carriage 12 is considered as a rigid body is used. The rigid body model load distribution theory can be expanded to use a carriage beam model load distribution theory in which the beam theory is applied to take into account the deformation of the sleeve 12-2 of the carriage 12. Furthermore, a carriage rail FEM model load distribution theory in which the carriage 12 and the rail 11 are FEM models can be used.

<工程3:荷重(外力5成分)の算出>
あとは、上記の式を使って外力としての5成分、すなわちラジアル荷重F、ピッチングモーメントM、ローリングモーメントM、水平荷重F、ヨーイングモーメントMに関するつり合い条件式をたてればよい。
ラジアル荷重Fに関して、
(数14)

ピッチングモーメントMに関して、
(数15)

ローリングモーメントMに関して、
(数16)
ここで、ωijは、モーメントの腕の長さを表し、次式で与えられる。z、yは、点Aの座標である。

水平荷重Fに関して、
(数17)

ヨーイングモーメントMに関して、
(数18)

以上の式からキャリッジ12に掛かる搬送荷重(外力5成分)を算出することができる。
<Step 3: Calculation of load (external force 5 components)>
After that, it is only necessary to use the above formula to establish a balance conditional expression regarding five components as external forces, that is, radial load F y , pitching moment M a , rolling moment M c , horizontal load F z , and yawing moment M b .
Regarding the radial load F y
(Equation 14)

Regarding the pitching moment M a
(Equation 15)

With respect to the rolling moment M c,
(Equation 16)
Here, ω ij represents the length of the arm of the moment and is given by the following equation. z r and y r are the coordinates of the point A r .

Regarding horizontal load F z
(Equation 17)

Regarding the yawing moment M b
(Equation 18)

From the above formula, the transport load (five components of external force) applied to the carriage 12 can be calculated.

<S103>
次に、S103の詳細について説明する。S103では、S102で算出された搬送荷重を基に、キャリッジ12の転動面13aに発生する最大せん断応力(本願でいう「移動時応力」の一例である)が算出される。本実施例では転動面13aの局部的な疲労による寿命の推定に用いるため、算出部104は、転動面13aに発生する最大せん断応力を、転動面13aを軌道の方向沿いに区分けした仮想の区間毎に算出する。
<S103>
Next, details of S103 will be described. In S103, based on the conveyance load calculated in S102, the maximum shear stress (an example of “stress during movement” in the present application) generated on the rolling surface 13a of the carriage 12 is calculated. In this embodiment, the calculation unit 104 classifies the maximum shear stress generated on the rolling surface 13a along the direction of the track because it is used to estimate the life due to local fatigue of the rolling surface 13a. Calculate for each virtual section.

図12は、転動面13aを区分けする仮想の区間の一例を示した図である。本実施例では理解を容易にするため、転動面13aを有効玉数で分割した仮想の区間毎に最大せん断応力を計算するものとする。このように区分けされた転動面13aの各区間に発生するせん断応力は、Hertzの弾性接触論に従い、S102の説明で示した転動体荷重Pij、及び、球体と平面との接触部分に生ずる歪の解析モデルを用いて予め作成した式に従って算出することができる。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a virtual section that divides the rolling surface 13a. In this embodiment, in order to facilitate understanding, the maximum shear stress is calculated for each virtual section obtained by dividing the rolling surface 13a by the number of effective balls. In accordance with Hertz's elastic contact theory, the shear stress generated in each section of the rolling surface 13a thus divided is the rolling element load Pij shown in the description of S102 and the strain generated in the contact portion between the sphere and the plane. This can be calculated according to an expression created in advance using the analysis model.

<S104>
S104では、S103で算出されたせん断応力(最大せん断応力の大きさ)が記憶部105に記憶される。さらに、S104では、転動面13aの部位毎にせん断応力の発生回数をカウントするカウンタに対してカウント値の加算処理が行われる。S104において、算出部104は、S103で算出した各区間の最大せん断応力を基に、せん断応力の発生回数をその大きさ毎にカウントする。図13は、キャリッジ12が移動している時に転動面13aで繰り返し発生するせん断応力のカウント値の一例を示した図である。算出部104は、例えば、図15に示すように、せん断応力の大きさを50MPa毎に段階的に区分し、算出した最大せん断応力に該当する区分のカウンタ値を本算出処理のフローの実行毎に1ずつ加算する。よって、カウンタ値は、本算出処理の実行回数に比例して増加する。
<S104>
In S <b> 104, the shear stress (maximum shear stress magnitude) calculated in S <b> 103 is stored in the storage unit 105. Further, in S104, a count value addition process is performed on a counter that counts the number of occurrences of shear stress for each part of the rolling surface 13a. In S104, the calculation unit 104 counts the number of occurrences of shear stress for each size based on the maximum shear stress of each section calculated in S103. FIG. 13 is a diagram showing an example of a count value of shear stress repeatedly generated on the rolling surface 13a when the carriage 12 is moving. For example, as shown in FIG. 15, the calculation unit 104 divides the magnitude of the shear stress step by step for every 50 MPa, and sets the counter value of the category corresponding to the calculated maximum shear stress for each execution of the flow of this calculation process. Add 1 to each. Therefore, the counter value increases in proportion to the number of executions of this calculation process.

<サンプリング設定部101の詳細>
次に、サンプリング設定部101において、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値及びリニアエンコーダ4の検出値をサンプリングするための所定のサンプリング間隔を設定する際の処理内容の詳細について図14〜図16に基づいて説明する。運動案内装置1においてレール11に対してキャリッジ12が移動している際の該キャリッジ12の変位は振動によって発生する。そして、このときのキャリッジ12の変位の振動成分において最も周波数が高くなる成分はウェービングに伴う振動成分である。
<Details of Sampling Setting Unit 101>
Next, details of processing contents when the sampling setting unit 101 sets a predetermined sampling interval for sampling the detection values of the displacement sensors 2a to 2d, 3a to 3d and the detection value of the linear encoder 4 will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. When the carriage 12 moves relative to the rail 11 in the motion guide device 1, the displacement of the carriage 12 is generated by vibration. The component having the highest frequency in the vibration component of the displacement of the carriage 12 at this time is a vibration component accompanying waving.

ここで、キャリッジ12の移動に伴い生じるウェービングは、レール11の転動面11a及びキャリッジ本体13の転動面13aと玉16との間に生ずる周期的な相対位置のずれに起因するキャリッジ12の姿勢変化や振動(脈動)である。図14は、キャリッジ12がレール11を移動する際の玉16の動きを示した図である。キャリッジ12には複数の玉16が備わるが、これら複数の玉16のうちキャリッジ12を支持する玉16は、レール11の転動面11aとキャリッジ本体13の転動面13aとの間に挟まっている玉16(図14において斜線のハッチングが付されている玉16)である。そして、図14(A)と図14(B)とを見比べると判るように、レール11の転動面11aとキャリッジ本体13の転動面13aとの間に挟まっている玉16の数は、レール11に対するキャリッジ12の相対移動に伴って増減を繰り返す。この繰り返しの周期は、キャリッジ12がレール11に対し隣接する玉16同士のピッチと同じ量だけ移動する周期に一致する。   Here, the waving caused by the movement of the carriage 12 is caused by the periodic displacement of the relative position between the rolling surface 11 a of the rail 11 and the rolling surface 13 a of the carriage body 13 and the ball 16. It is posture change and vibration (pulsation). FIG. 14 is a view showing the movement of the ball 16 when the carriage 12 moves on the rail 11. The carriage 12 includes a plurality of balls 16, and the ball 16 that supports the carriage 12 among the plurality of balls 16 is sandwiched between the rolling surface 11 a of the rail 11 and the rolling surface 13 a of the carriage body 13. Ball 16 (ball 16 with hatching in FIG. 14). 14A and 14B, the number of balls 16 sandwiched between the rolling surface 11a of the rail 11 and the rolling surface 13a of the carriage body 13 is as follows. The increase / decrease is repeated as the carriage 12 moves relative to the rail 11. This repetition cycle coincides with the cycle in which the carriage 12 moves by the same amount as the pitch between the balls 16 adjacent to the rail 11.

図15は、リニアエンコーダ4によって検出されるキャリッジ12のレール11上の位置を横軸とし、変位センサ2a〜2d、3a〜3dによって検出される変位を縦軸としたグラフである。キャリッジ12には8つの変位センサ2a〜2d、3a〜3dが備わっており、また、キャリッジ12はレール11を往復するため、キャリッジ12の位置と変位との関係を示す線は、本来、複数存在する。しかし、理解を容易にするため、図15のグラフでは、キャリッジ12の位置と変位との関係を1本の折れ線で示している。図15のグラフを見ると判るように、キャリッジ12の変位には、比較的緩慢な変位と比較的細かな変位の2種類の振動成分があることが判る。このうち、前者の比較的緩慢な変位は、例えばレール11の転動面11aの精度等に起因するウェービング以外の振動成分と考えられる。一方、後者の比較的細かな変位は、ウェービングに伴う振動成分であり、キャリッジ12がレール11を移動している際に発生する変位である。図15のグラフに示される比較的細かな変位の各頂点の横軸の間隔は、概ね玉16のピッチに一致する。   FIG. 15 is a graph with the position on the rail 11 of the carriage 12 detected by the linear encoder 4 as the horizontal axis and the displacement detected by the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d as the vertical axis. The carriage 12 is provided with eight displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d. Since the carriage 12 reciprocates on the rail 11, there are inherently a plurality of lines indicating the relationship between the position of the carriage 12 and the displacement. To do. However, for easy understanding, in the graph of FIG. 15, the relationship between the position of the carriage 12 and the displacement is indicated by a single broken line. As can be seen from the graph of FIG. 15, it can be seen that the displacement of the carriage 12 includes two types of vibration components, a relatively slow displacement and a relatively fine displacement. Of these, the relatively slow displacement of the former is considered to be a vibration component other than waving due to, for example, the accuracy of the rolling surface 11 a of the rail 11. On the other hand, the latter relatively small displacement is a vibration component accompanying waving, and is a displacement generated when the carriage 12 is moving on the rail 11. The interval on the horizontal axis of each vertex of the relatively fine displacement shown in the graph of FIG. 15 approximately matches the pitch of the balls 16.

図15にも示されるとおり、キャリッジ12の変位の振動成分において最も周波数が高くなる成分はウェービングに伴う振動成分であるため、キャリッジ12の移動中に該キャリッジ12に繰り返し掛かる搬送荷重を変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値に基づいて算出しようとした場合、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化(振動)を適切に取得できさえすれば、搬送荷重を高精度で把握することができる。つまり、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位に基づいてキャリッジ12にかかる搬送荷重を算出し、その搬送荷重に基づいて、上記の手法によりせん断応力を算出するとともに、該せん断応力の発生回数をカウントすれば、それらをパラメータとして運動案内装置1の寿命到達率を十分な精度で算出することができる。   As shown in FIG. 15, the component having the highest frequency in the vibration component of the displacement of the carriage 12 is the vibration component accompanying waving. Therefore, the conveyance load repeatedly applied to the carriage 12 during the movement of the carriage 12 is detected by the displacement sensor 2a. When calculating based on the detection values of ˜2d and 3a to 3d, the conveyance load can be grasped with high accuracy as long as the change (vibration) of the carriage 12 caused by the waving can be appropriately acquired. Can do. That is, the transport load applied to the carriage 12 is calculated based on the displacement of the carriage 12 caused by the waving, the shear stress is calculated by the above method based on the transport load, and the number of occurrences of the shear stress is counted. By doing so, it is possible to calculate the life achievement rate of the motion guide apparatus 1 with sufficient accuracy using these as parameters.

ここで、上記のとおり、ウェービングは、レール11の転動面11a及びキャリッジ本体13の転動面13aと玉16との間に生ずる周期的な相対位置のずれに起因して生じるため、ウェービングに伴う振動成分の周波数の大きさは、レール11に対するキャリッジ12の相対速度と相関がある。つまり、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が大きいほど、ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きくなる。そこで、サンプリング設定部101では、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化を適切に取
得すべく、レール11に対するキャリッジ12の相対速度に応じて変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得する際の所定のサンプリング間隔を設定する。
Here, as described above, since the waving is caused by the periodic relative positional deviation between the rolling surface 11a of the rail 11 and the rolling surface 13a of the carriage body 13 and the ball 16, The magnitude of the frequency of the accompanying vibration component has a correlation with the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11. That is, the greater the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11, the greater the frequency of the vibration component associated with waving. Therefore, in the sampling setting unit 101, the detection values of the displacement sensors 2 a to 2 d and 3 a to 3 d are detected according to the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 in order to appropriately acquire a change in the displacement of the carriage 12 caused by waving. A predetermined sampling interval for obtaining is set.

図16は、本実施例において、サンプリング設定部101によって実行される、所定のサンプリング間隔を設定するための設定処理のフローを示すフローチャートである。なお、図16に示す設定処理は所定の時間間隔で繰り返し実行される。   FIG. 16 is a flowchart showing a flow of setting processing for setting a predetermined sampling interval, which is executed by the sampling setting unit 101 in this embodiment. Note that the setting process shown in FIG. 16 is repeatedly executed at predetermined time intervals.

本設定処理では、先ず、キャリッジ12が移動中であるか否かの判定が行われる(S201)。S201でキャリッジ12が移動中であると判定された場合、次に、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が算出される(S202)。なお、このときの相対速度は絶対値として算出される。次に、算出された相対速度に基づいて変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得する際の所定のサンプリング間隔が設定される(S203)。そして、ここで設定された所定のサンプリング間隔で、図7に示す算出処理が繰り返し実行される。その結果、所定のサンプリング間隔で、検出情報取得部102によって、各変位センサ2a〜2d、3a〜3dからキャリッジ12の変位量が取得されることになる。なお、S201でキャリッジ12が移動していない(停止中)と判定された場合は、本算出処理が終了される。   In this setting process, first, it is determined whether or not the carriage 12 is moving (S201). If it is determined in S201 that the carriage 12 is moving, then the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is calculated (S202). The relative speed at this time is calculated as an absolute value. Next, a predetermined sampling interval for obtaining the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d based on the calculated relative speed is set (S203). Then, the calculation process shown in FIG. 7 is repeatedly executed at the predetermined sampling interval set here. As a result, the detection information acquisition unit 102 acquires the displacement amount of the carriage 12 from each of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d at a predetermined sampling interval. If it is determined in S201 that the carriage 12 has not moved (stopped), the calculation process ends.

次に、上述した設定処理の各ステップでの処理内容の詳細について説明する。   Next, details of the processing contents at each step of the setting processing described above will be described.

<S201>
S201では、キャリッジ12が移動中であるか否かの判定が行われる。キャリッジ12が移動中であるか否かは、指令情報取得部103によって取得されるNC装置30からアクチュエータ17への指令情報に基づいて判定することができる。また、リニアエンコーダ4が検出するキャリッジ12の位置情報を基に判定することもできる。この場合、例えば、リニアエンコーダ4が検出するキャリッジ12の位置情報が時系列で変化していればキャリッジ12が移動中と判定され、位置情報が時系列で変化していなければキャリッジ12が停止中と判定される。
<S201>
In S201, it is determined whether or not the carriage 12 is moving. Whether or not the carriage 12 is moving can be determined based on command information from the NC device 30 to the actuator 17 acquired by the command information acquisition unit 103. The determination can also be made based on the position information of the carriage 12 detected by the linear encoder 4. In this case, for example, if the position information of the carriage 12 detected by the linear encoder 4 changes in time series, it is determined that the carriage 12 is moving. If the position information does not change in time series, the carriage 12 is stopped. It is determined.

<S202>
S202では、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が算出される。当該相対速度は、指令情報取得部103によって取得されるNC装置30からアクチュエータ17への指令情報に含まれるテーブル8の送り速度等に基づいて算出することができる。また、リニアエンコーダ4が検出するキャリッジ12の位置情報の時間的変化に基づいて当該相対速度を算出することもできる。
<S202>
In S202, the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is calculated. The relative speed can be calculated based on the feed speed of the table 8 included in the command information from the NC device 30 to the actuator 17 acquired by the command information acquisition unit 103. In addition, the relative speed can be calculated based on the temporal change in the position information of the carriage 12 detected by the linear encoder 4.

<S203>
S203では、S202で算出されたレール11に対するキャリッジ12の相対速度に基づいて所定のサンプリング間隔が設定される。ここで、情報処理装置10には、図17に示すようなレール11に対するキャリッジ12の相対速度とサンプリング間隔との相関関係がマップとして記憶されている。そして、S203では、このマップを用いて所定のサンプリング間隔が設定される。図17において、横軸はレール11に対するキャリッジ12の相対速度(絶対値)を表しており、縦軸はサンプリング間隔を表している。
<S203>
In S203, a predetermined sampling interval is set based on the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 calculated in S202. Here, the information processing apparatus 10 stores a correlation between the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 and the sampling interval as shown in FIG. 17 as a map. In S203, a predetermined sampling interval is set using this map. In FIG. 17, the horizontal axis represents the relative speed (absolute value) of the carriage 12 with respect to the rail 11, and the vertical axis represents the sampling interval.

ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化を適切に取得しようとした場合、該ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きいときは該周波数が小さいときに比べて、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔を短くする必要がある。その一方で、ウェービングに伴う振動成分の周波数が小さいときは、該周波数が大きいときに比べて変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔を長くしたとしても、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化を適切に取得する
ことができる。そして、上述したように、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が大きいほど、ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きくなる。そのため、図17に示すマップでは、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が大きいほどサンプリング間隔が小さくなっている。このようなマップに基づいて設定されることで、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が大きい場合は小さい場合と比べて所定のサンプリング間隔が短くなるように該所定のサンプリング間隔が設定されることになる。ただし、図17に示すマップにおいて、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が所定の閾速度Vc0より小さい範囲では、サンプリング間隔は、本マップ中におけるサンプリング間隔の最大値である最大サンプリング間隔dTs0で一定となっている。
When an attempt is made to appropriately obtain a change in the displacement of the carriage 12 caused by the waving, the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d are larger when the frequency of the vibration component accompanying the waving is larger than when the frequency is small. It is necessary to shorten the sampling interval of detected values. On the other hand, when the frequency of the vibration component due to waving is small, even if the sampling interval of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d is made longer than when the frequency is large, it occurs with waving. A change in the displacement of the carriage 12 can be acquired appropriately. As described above, the greater the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11, the greater the frequency of the vibration component associated with waving. Therefore, in the map shown in FIG. 17, the sampling interval is reduced as the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is increased. By setting based on such a map, the predetermined sampling interval is set so that the predetermined sampling interval is shorter when the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is large than when the relative speed is small. Become. However, in the map shown in FIG. 17, in the range where the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is smaller than the predetermined threshold speed Vc0, the sampling interval is constant at the maximum sampling interval dTs0 that is the maximum value of the sampling interval in this map. It has become.

ここで、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値に基づいて、キャリッジ12の移動中に該キャリッジ12に繰り返し掛かる搬送荷重を高精度で把握しようとした場合、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得するためのサンプリング間隔を可及的に短くすることも考えられる。しかしながら、搬送荷重は継続的に把握する必要があるため、サンプリング間隔を短くするほど、取得されるデータ(変位センサの検出値)が必然的に多くなる。その結果、そのデータ処理、すなわち、上述した算出部104おける搬送荷重とせん断応力及びその発生回数とを算出するための算出処理を行うために情報処理装置10にかかる負担が過剰に大きくなる虞がある。また、このような場合、算出部104によって算出されたせん断応力をデータとして記憶した際に記憶部105におけるデータ容量が過剰に大きくなるという虞もある。   Here, based on the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d, when it is attempted to grasp the transport load repeatedly applied to the carriage 12 during the movement of the carriage 12, the displacement sensors 2a to 2d and 3a It is also conceivable to shorten the sampling interval for obtaining the detection value of ˜3d as much as possible. However, since it is necessary to continuously grasp the transport load, the data (detection value of the displacement sensor) to be acquired inevitably increases as the sampling interval is shortened. As a result, there is a possibility that the load on the information processing apparatus 10 becomes excessively large for performing the data processing, that is, the calculation processing for calculating the transport load, the shear stress, and the number of occurrences thereof in the calculation unit 104 described above. is there. In such a case, when the shear stress calculated by the calculation unit 104 is stored as data, the data capacity in the storage unit 105 may be excessively increased.

このような問題に対し、本実施例では、上述したとおり、レール11に対するキャリッジ12の相対速度に応じて所定のサンプリング間隔が変化する。その結果、ウェービングに伴う振動成分の周波数に応じて変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔が変化することになる。つまり、ウェービングに伴う振動成分の周波数が大きいときは該周波数が小さいときに比べて、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔が短くなる。換言すれば、ウェービングに伴う振動成分の周波数が小さいときは該周波数が大きいときに比べて、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔が長くなる。そのため、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化を適切に取得することができるとともに、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔が必要以上に短くなることを抑制することもできる。その結果、継続的な搬送荷重の算出に用いるべき変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得しつつ、取得されるデータ(変位センサの検出値)の増加を可及的に抑制することができる。したがって、搬送荷重の高精度での把握と、データ処理のために情報処理装置10にかかる負担の増加およびデータ容量の増加の抑制とを両立することができる。   In order to deal with such a problem, in the present embodiment, as described above, the predetermined sampling interval changes according to the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11. As a result, the sampling intervals of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d change according to the frequency of the vibration component accompanying the wave. That is, the sampling interval of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d is shorter when the frequency of the vibration component associated with waving is large than when the frequency is small. In other words, the sampling interval of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d becomes longer when the frequency of the vibration component associated with the waving is small than when the frequency is high. Therefore, it is possible to appropriately acquire a change in the displacement of the carriage 12 caused by the waving, and to suppress the sampling interval of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d from becoming shorter than necessary. it can. As a result, an increase in acquired data (detection value of the displacement sensor) is suppressed as much as possible while acquiring detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d to be used for continuous conveyance load calculation. be able to. Therefore, it is possible to achieve both the grasp of the transport load with high accuracy and the increase in the burden on the information processing apparatus 10 for data processing and the suppression of the increase in data capacity.

また、上述したように、図17に示すマップにおいては、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が所定の閾速度Vc0より小さい範囲では、サンプリング間隔は、本マップ中におけるサンプリング間隔の最大値である最大サンプリング間隔dTs0で一定となっている。そのため、本実施例では、レール11に対するキャリッジ12の相対速度が所定の閾速度Vc0より小さい範囲では、該相対速度にかかわらず、所定のサンプリング間隔が、サンプリング設定部101による調整範囲の中での最大値である最大サンプリング間隔dTs0に設定されることになる。これによれば、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値のサンプリング間隔に上限値が設けられることになる。そのため、当該サンプリング間隔が大きくなり過ぎることに起因して搬送荷重の把握精度が過剰に低下することを抑制することができる。   Further, as described above, in the map shown in FIG. 17, in the range where the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is smaller than the predetermined threshold speed Vc0, the sampling interval is the maximum which is the maximum value of the sampling interval in this map. The sampling interval dTs0 is constant. Therefore, in the present embodiment, when the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11 is smaller than the predetermined threshold speed Vc0, the predetermined sampling interval is within the adjustment range by the sampling setting unit 101 regardless of the relative speed. The maximum sampling interval dTs0 that is the maximum value is set. According to this, an upper limit value is provided for the sampling interval of the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d. Therefore, it is possible to suppress an excessive decrease in the grasping accuracy of the conveyance load due to the sampling interval becoming too large.

<寿命到達率の算出処理>
次に、情報処理装置10の算出部104によって実行される運動案内装置1の寿命到達率の算出処理について説明する。なお、本実施例では、算出部104が本発明の「寿命到
達率算出部」とても機能する。ただし、上述したように、運動案内装置1の寿命到達率の算出処理は、必ずしも情報処理装置10において実行される必要はなく、該情報処理装置10とは異なるサーバ等の装置で実行されてもよい。
<Calculation process of life achievement rate>
Next, the calculation process of the life attainment rate of the motion guidance apparatus 1 executed by the calculation unit 104 of the information processing apparatus 10 will be described. In the present embodiment, the calculation unit 104 functions very much as the “life achievement rate calculation unit” of the present invention. However, as described above, the calculation process of the life attainment rate of the motion guidance apparatus 1 does not necessarily have to be executed by the information processing apparatus 10, and may be executed by a device such as a server different from the information processing apparatus 10. Good.

算出部104によって実行される運動案内装置1の寿命到達率の算出処理では、上述した手法により算出され記憶部105に記憶されたせん断応力及びその発生回数を利用して、該運動案内装置1の寿命到達率を計算する。寿命到達率は、転動面13aの区間毎に算出される。そして、算出された全区間の寿命到達率の中から最も寿命到達率の高い値がその運動案内装置1について代表的に表される寿命到達率とされる。寿命到達率は、例えば、線形累積損傷則を用いて算出される。図18は、材料のS−N曲線の一例を示した図である。線形累積損傷則は、材料の疲労において、物体が応力を繰り返し受ける場合に、疲労により損傷へ至るまでの寿命を予測するものであるため、キャリッジ12の移動中に発生するウェービングに伴い繰り返し発生するせん断応力による材料の疲労の把握に有効である。線形累積損傷則に従えば、対象となる材料のS−N曲線における特定の繰り返し応力に対する破断繰り返し数をLi、材料への実際の繰り返し数をniとすると、寿命到達率Dは以下の式で与えられる。
(数19)
In the calculation process of the life attainment rate of the motion guidance apparatus 1 executed by the calculation unit 104, the shearing stress calculated by the above-described method and stored in the storage unit 105 and the number of occurrences thereof are used. Calculate the lifetime achievement rate. The life achievement rate is calculated for each section of the rolling surface 13a. And the value with the highest lifetime achievement ratio among the calculated lifetime arrival ratios of all the sections is the lifetime achievement ratio that is representatively represented for the motion guide device 1. The life attainment rate is calculated using, for example, a linear cumulative damage law. FIG. 18 is a diagram showing an example of the SN curve of the material. The linear cumulative damage law predicts the life until damage is caused by fatigue when an object is repeatedly subjected to stress in material fatigue, and therefore occurs repeatedly with waving that occurs during movement of the carriage 12. It is effective in grasping material fatigue due to shear stress. According to the linear cumulative damage law, when the number of repetitions of fracture for a specific cyclic stress in the SN curve of the target material is Li and the actual number of repetitions to the material is ni, the life attainment rate D is expressed by the following equation: Given.
(Equation 19)

このように、本実施例では、玉16がキャリッジ12の転動面13aにおける繰返し応力と相関するウェービングを考慮して、寿命関連情報であるせん断応力及びその発生回数を用いて、運動案内装置1の寿命到達率が算出されるため、これらの情報を用いずに当該寿命到達率を算出する場合と比べて極めて高精度な算出結果が得られる。また、本実施例では、算出部104が、寿命関連情報であるせん断応力及びその発生回数を、変位センサ2a等の検出値を利用して算出するため、運動案内装置1の寿命到達率を算出するための装置構成を比較的簡便なものとすることができる。また、上記のとおり、算出部104は、キャリッジ12の転動面13aを軌道の方向沿いに区分けした仮想の区間毎にせん断応力を算出しているため、転動面13a全体の応力を基にした寿命診断よりも高い診断結果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, the ball guide 16 takes into account the waving that correlates with the repetitive stress on the rolling surface 13 a of the carriage 12, and uses the shear stress that is life-related information and the number of occurrences of the motion guide device 1. Therefore, a calculation result with extremely high accuracy can be obtained as compared with the case where the lifetime achievement ratio is calculated without using these pieces of information. In the present embodiment, the calculation unit 104 calculates the life arrival rate of the motion guide device 1 because the calculation unit 104 calculates the shear stress that is life-related information and the number of occurrences thereof using the detection value of the displacement sensor 2a and the like. The apparatus configuration for doing so can be made relatively simple. In addition, as described above, the calculation unit 104 calculates the shear stress for each virtual section obtained by dividing the rolling surface 13a of the carriage 12 along the direction of the track, and therefore, based on the stress of the entire rolling surface 13a. A diagnosis result higher than the life diagnosis can be obtained.

<変形例>
上述したように、キャリッジ12の移動中に該キャリッジ12に繰り返し掛かる搬送荷重を変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値に基づいて算出しようとした場合、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化を適切に取得することで、搬送荷重を高精度で把握することができる。そこで、上記の実施例において、サンプリング設定部101によって、レール11に対するキャリッジ12の相対速度に基づいて所定のサンプリング間隔を設定する際に、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値の取得タイミングが、図15に示すようなデータに表れるウェービングの頂点と同期するように所定のサンプリング間隔を設定してもよい。所定のサンプリング間隔をこのように設定することで、ウェービングに伴い発生する繰り返し荷重の発生頻度と該所定のサンプリング間隔とを同期させることができる。その結果、ウェービングに伴って生じるキャリッジ12の変位の変化をより適切に取得することできるため、搬送荷重をより高精度で把握することができる。
<Modification>
As described above, when the conveyance load repeatedly applied to the carriage 12 during the movement of the carriage 12 is calculated based on the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d, the displacement of the carriage 12 caused by waving. By appropriately acquiring the change in the load, the conveyance load can be grasped with high accuracy. Therefore, in the above embodiment, when the sampling setting unit 101 sets a predetermined sampling interval based on the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11, the detection values of the displacement sensors 2 a to 2 d and 3 a to 3 d are acquired. However, a predetermined sampling interval may be set so as to synchronize with the apex of the waving that appears in the data as shown in FIG. By setting the predetermined sampling interval in this way, it is possible to synchronize the occurrence frequency of the repeated load generated with the waving and the predetermined sampling interval. As a result, a change in the displacement of the carriage 12 caused by waving can be acquired more appropriately, so that the transport load can be grasped with higher accuracy.

所定のサンプリング間隔を上記のように設定する場合、サンプリング設定部101は、上述した手法により算出されるキャリッジ12の変位5成分のそれぞれについて、リニアエンコーダ4から得られるキャリッジ12のレール11上の位置と、各変位センサ2a〜
2d、3a〜3dから得られる変位量との関係を表したデータを解析する。そして、図15に示すようなキャリッジ12のレール11上の位置と変位量との関係を表すデータを基に、玉16のピッチと略同一周期で現れる細かなウェービングの振動成分を検出し、当該振動成分の波形の頂点の検出を行う。図15のグラフに示される、ウェービングに伴う振動成分である比較的細かな変位の各頂点の横軸の間隔は、概ね玉16のピッチに一致する。なお、サンプリング設定部101は、複数ある変位センサ2a〜2d、3a〜3dのうち何れか1つ以上のセンサによって検出される変位のデータからウェービングが検出されれば、当該ウェービングの波形の頂点を検出する。そして、サンプリング設定部101は、このようにして検出されるウェービングの頂点が発生する時間間隔と所定のサンプリング間隔とが同期するように、該所定のサンプリング間隔を設定する。
When the predetermined sampling interval is set as described above, the sampling setting unit 101 determines the position of the carriage 12 on the rail 11 obtained from the linear encoder 4 for each of the five displacement components of the carriage 12 calculated by the above-described method. And each displacement sensor 2a-
Data representing the relationship with the displacement obtained from 2d, 3a to 3d is analyzed. Then, based on data representing the relationship between the position of the carriage 12 on the rail 11 and the amount of displacement as shown in FIG. 15, a fine waving vibration component appearing at substantially the same period as the pitch of the balls 16 is detected, The peak of the vibration component waveform is detected. The interval between the vertices of the vertices of the relatively fine displacement, which is the vibration component accompanying waving, shown in the graph of FIG. In addition, if the wave setting is detected from the displacement data detected by any one or more of the plurality of displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d, the sampling setting unit 101 displays the peak of the wave pattern of the wave. To detect. Then, the sampling setting unit 101 sets the predetermined sampling interval so that the time interval at which the detected vertex of waving occurs and the predetermined sampling interval are synchronized.

<実施例2>
本実施例に係る運動案内装置1の情報処理装置10の構成は実施例1と同様である。また、本実施例でも、情報処理装置10では、算出部104によって、キャリッジ12の移動中において該キャリッジ12に繰り返し掛かる搬送荷重と、繰り返し発生するせん断応力およびその発生回数と、運動案内装置1の寿命到達率とが算出される。また、情報処理装置10においては、サンプリング設定部101によって、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得する際の所定のサンプリング間隔が設定される。
<Example 2>
The configuration of the information processing apparatus 10 of the motion guidance apparatus 1 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Also in the present embodiment, in the information processing apparatus 10, the calculation unit 104 causes the calculation load 104 to repeatedly convey the carriage 12, the shear stress repeatedly generated and the number of occurrences thereof, and the motion guide apparatus 1. The life reach rate is calculated. In the information processing apparatus 10, the sampling setting unit 101 sets a predetermined sampling interval when acquiring the detection values of the displacement sensors 2 a to 2 d and 3 a to 3 d.

ここで、運動案内装置1は工作機械20を構成する装置である。そして、工作機械20においては、運動案内装置1を稼働させつつ、加工工具31を稼働させてテーブル8上のワーク40を加工する場合がある。このような加工工具31によるワーク40の加工中においては、該ワーク40が所定の加振状態におかれることになる。そして、ワーク40が所定の加振状態におかれているときは、運動案内装置1において、加工工具31が稼働されていない状態でレール11に対してキャリッジ12が移動することで生じるウェービングに伴う振動成分よりも周波数の大きい振動成分が発生することになる。つまり、所定の加振状態は、ウェービングに伴い発生する繰り返し荷重の発生頻度より高頻度の振動状態である。   Here, the motion guide device 1 is a device constituting the machine tool 20. In the machine tool 20, there is a case where the work tool 31 is operated and the workpiece 40 on the table 8 is processed while operating the motion guide device 1. While the workpiece 40 is being machined by such a machining tool 31, the workpiece 40 is placed in a predetermined vibration state. When the workpiece 40 is in a predetermined vibration state, the movement guide device 1 is accompanied by waving caused by the carriage 12 moving with respect to the rail 11 while the processing tool 31 is not operated. A vibration component having a frequency higher than that of the vibration component is generated. In other words, the predetermined vibration state is a vibration state having a frequency that is higher than the frequency of occurrence of a repetitive load that occurs with waving.

したがって、運動案内装置1とともに加工工具31が稼働されており、ワーク40が所定の加振状態におかれているときに、移動中のキャリッジ12に掛かる搬送荷重を高精度で把握しようとした場合は、変位センサ2a〜2d、3a〜3dの検出値を取得するサンプリング間隔を、加工工具31が稼働されずに運動案内装置1のみが稼働されているときよりも短くする必要がある。つまり、所定のサンプリング間隔をウェービングの周期よりも短くする必要がある。そこで、本実施例では、ワーク40が所定の加振状態におかれているときは、サンプリング設定部101は、所定のサンプリング間隔を最小サンプリング間隔に設定する。ここで、最小サンプリング間隔は、実施例1で説明したように、レール11に対するキャリッジ12の相対速度に応じて設定する場合の所定のサンプリング間隔の最小値よりもさらに短い間隔である。   Therefore, when the processing tool 31 is operated together with the motion guide device 1 and the work 40 is placed in a predetermined vibration state, an attempt is made to grasp the transport load applied to the moving carriage 12 with high accuracy. The sampling interval for acquiring the detection values of the displacement sensors 2a to 2d and 3a to 3d needs to be shorter than when the machining tool 31 is not operated and only the motion guide device 1 is operated. That is, the predetermined sampling interval needs to be shorter than the waving cycle. Therefore, in this embodiment, when the workpiece 40 is in a predetermined vibration state, the sampling setting unit 101 sets the predetermined sampling interval to the minimum sampling interval. Here, as described in the first embodiment, the minimum sampling interval is an interval shorter than the minimum value of the predetermined sampling interval when setting according to the relative speed of the carriage 12 with respect to the rail 11.

図19は、本実施例において、サンプリング設定部101によって実行される、所定のサンプリング間隔を設定するための設定処理のフローを示すフローチャートである。なお、図19に示す設定処理は所定の時間間隔で繰り返し実行される。また、図19においては、上述した図16に示す設定処理における各ステップと同様の処理を実行するステップについては同様の参照番号を付し、その説明を省略する。   FIG. 19 is a flowchart illustrating a flow of setting processing for setting a predetermined sampling interval, which is executed by the sampling setting unit 101 in the present embodiment. Note that the setting process shown in FIG. 19 is repeatedly executed at predetermined time intervals. In FIG. 19, steps that execute the same processes as the steps in the setting process shown in FIG. 16 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本設定処理では、S201においてキャリッジ12が移動中であると判定された場合、次に、ワーク40が所定の加振状態におかれているか否かの判定が行われる(S302)。ワーク40が所定の加振状態におかれているか否かは、指令情報取得部103によって取得されるNC装置30から加工工具31への指令情報に基づいて判定することができる
。S302でワーク40が所定の加振状態におかれていると判定された場合、次に、所定のサンプリング間隔が最小サンプリング間隔に設定される(S304)。ここで、最小サンプリング間隔は実験等に基づいて予め定められた値である。なお、S302でワーク40が所定の加振状態におかれていないと判定された場合は、次にS202の処理が行われる。
In this setting process, if it is determined in S201 that the carriage 12 is moving, it is next determined whether or not the workpiece 40 is in a predetermined vibration state (S302). Whether or not the workpiece 40 is in a predetermined vibration state can be determined based on command information from the NC device 30 to the machining tool 31 acquired by the command information acquisition unit 103. If it is determined in S302 that the workpiece 40 is in a predetermined vibration state, then the predetermined sampling interval is set to the minimum sampling interval (S304). Here, the minimum sampling interval is a value determined in advance based on experiments or the like. If it is determined in S302 that the workpiece 40 is not in a predetermined vibration state, the process of S202 is performed next.

上記のように、ワーク40が所定の加振状態におかれているときは所定のサンプリング間隔が最小サンプリング間隔に設定されることで、運動案内装置1とともに加工工具31が稼働されている状態の下でもキャリッジ12に掛かる搬送荷重を高精度で把握することが可能となる。その結果、ワーク40の加工が行われているときに運動案内装置1に発生するせん断応力及びその発生回数を高精度で算出することができる。また、せん断応力及びその発生回数をパラメータとして算出される運動案内装置1の寿命到達率の算出精度を向上させることができる。   As described above, when the workpiece 40 is in a predetermined vibration state, the predetermined sampling interval is set to the minimum sampling interval, so that the machining tool 31 is operated together with the motion guide device 1. Even underneath, the conveyance load applied to the carriage 12 can be grasped with high accuracy. As a result, the shear stress generated in the motion guide device 1 and the number of occurrences thereof can be calculated with high accuracy when the workpiece 40 is being processed. Moreover, the calculation accuracy of the life attainment rate of the motion guide apparatus 1 calculated using the shear stress and the number of occurrences as parameters can be improved.

1…運動案内装置、2a、2b、2c、2d、3a、3b、3c、3d…変位センサ、4…リニアエンコーダ、8…テーブル、10…情報処理装置、11…レール、12…キャリッジ、15a、15b…センサ取付け部材、15−1…水平部、15−2…袖部、16…玉、20…工作機械、30…NC装置、31…加工工具、32…アクチュエータ、40…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion guide apparatus, 2a, 2b, 2c, 2d, 3a, 3b, 3c, 3d ... Displacement sensor, 4 ... Linear encoder, 8 ... Table, 10 ... Information processing apparatus, 11 ... Rail, 12 ... Carriage, 15a, 15b ... Sensor mounting member, 15-1 ... Horizontal part, 15-2 ... Sleeve part, 16 ... Ball, 20 ... Machine tool, 30 ... NC device, 31 ... Processing tool, 32 ... Actuator, 40 ... Workpiece

Claims (5)

長手方向に沿って延在する軌道部材と、転動溝内を転動可能に配置された複数の転動体を介して該軌道部材に対向するように配置され且つ該軌道部材の該長手方向に沿って相対的に移動可能な移動部材と、該移動部材において所定数の変位方向における該移動部材の変位を検出する複数の変位センサとを有する運動案内装置によってワークを移動可能に支持する搬送装置において、該移動部材に掛かる搬送荷重を測定する測定装置であって、
前記複数の変位センサの検出値を所定のサンプリング間隔で取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の変位センサの検出値に基づいて前記搬送荷重を算出する算出部と、
前記軌道部材に対する前記移動部材の相対速度に応じて、前記所定のサンプリング間隔を設定する設定部と、
を備え、
前記設定部は、前記相対速度が大きい場合は小さい場合と比べて前記所定のサンプリング間隔が短くなるように、前記所定のサンプリング間隔を設定する、
測定装置。
A raceway member extending along the longitudinal direction and a plurality of rolling elements arranged so as to be able to roll in the rolling groove are arranged to face the raceway member and in the longitudinal direction of the raceway member. Conveying device that supports a workpiece movably by a motion guide device having a moving member that is relatively movable along a plurality of displacement sensors that detect a displacement of the moving member in a predetermined number of displacement directions in the moving member A measuring device for measuring a transport load applied to the moving member,
An acquisition unit that acquires detection values of the plurality of displacement sensors at a predetermined sampling interval;
A calculation unit that calculates the transport load based on detection values of the plurality of displacement sensors acquired by the acquisition unit;
A setting unit for setting the predetermined sampling interval according to the relative speed of the moving member with respect to the track member;
With
The setting unit sets the predetermined sampling interval so that the predetermined sampling interval is shorter when the relative speed is large than when the relative speed is small.
measuring device.
前記設定部は、前記相対速度が所定の閾速度より小さい場合は、前記所定のサンプリング間隔を、該設定部による調整範囲の中で最大値となる最大サンプリング間隔に設定する、
請求項1に記載の測定装置。
When the relative speed is smaller than a predetermined threshold speed, the setting unit sets the predetermined sampling interval to a maximum sampling interval that is a maximum value within an adjustment range by the setting unit.
The measuring apparatus according to claim 1.
前記設定部は、前記移動部材が前記軌道部材に対して相対移動する際のウェービングに伴い繰り返し荷重の発生頻度に同期するように前記所定のサンプリング間隔を設定する、
請求項1又は請求項2に記載の測定装置。
The setting unit sets the predetermined sampling interval so as to synchronize with the occurrence frequency of repeated loads accompanying waving when the moving member moves relative to the track member.
The measuring apparatus according to claim 1 or 2.
前記ワークが、前記移動部材が前記軌道部材に対して移動する際のウェービングに伴い発生する繰り返し荷重の発生頻度より高頻度の振動状態である所定の加振状態におかれているとき、前記設定部は、前記相対速度に応じた前記所定のサンプリング間隔の設定を行わずに、該所定のサンプリング間隔を、該移動部材が該軌道部材に対して移動し且つ該ワークが該所定の加振状態におかれていない場合の前記取得部によるサンプリング間隔よりも短い間隔に設定する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の測定装置。
The setting is performed when the workpiece is in a predetermined vibration state that is a vibration state having a frequency higher than the occurrence frequency of a repeated load generated when the moving member moves relative to the track member. The unit does not set the predetermined sampling interval according to the relative speed, and the moving member moves relative to the track member and the workpiece is in the predetermined vibration state without setting the predetermined sampling interval. Set to an interval shorter than the sampling interval by the acquisition unit when not placed in,
The measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記搬送荷重に基づいて算出される、前記移動部材が前記軌道部材に対して相対移動しているときの該移動部材に掛かる移動時応力と、該移動時応力の繰り返し数とに基づいて、前記運動案内装置の寿命到達率を算出する寿命到達率算出部を、更に備える、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の測定装置。
Based on the moving stress applied to the moving member when the moving member is moving relative to the track member and the number of repetitions of the moving stress calculated based on the transport load, A life attainment rate calculation unit for calculating the life attainment rate of the motion guide device,
The measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111503144A (en) * 2019-01-23 2020-08-07 罗伯特·博世有限公司 Guide carriage for a track guide, track guide with a guide carriage and method for determining the load of a guide carriage
CN112240342A (en) * 2019-07-19 2021-01-19 财团法人工业技术研究院 Linear slide rail device with embedded sensor
US11003171B2 (en) 2018-11-16 2021-05-11 Fanuc Corporation Parameter setting device, system, and parameter setting method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11003171B2 (en) 2018-11-16 2021-05-11 Fanuc Corporation Parameter setting device, system, and parameter setting method
CN111503144A (en) * 2019-01-23 2020-08-07 罗伯特·博世有限公司 Guide carriage for a track guide, track guide with a guide carriage and method for determining the load of a guide carriage
CN112240342A (en) * 2019-07-19 2021-01-19 财团法人工业技术研究院 Linear slide rail device with embedded sensor
CN112240342B (en) * 2019-07-19 2023-01-06 财团法人工业技术研究院 Linear slide rail device with embedded sensor

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