JPH0550385A - Position controller of gantry robot - Google Patents

Position controller of gantry robot

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Publication number
JPH0550385A
JPH0550385A JP23368891A JP23368891A JPH0550385A JP H0550385 A JPH0550385 A JP H0550385A JP 23368891 A JP23368891 A JP 23368891A JP 23368891 A JP23368891 A JP 23368891A JP H0550385 A JPH0550385 A JP H0550385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gantry robot
guide rail
casing
detector
rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23368891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Momoi
昭二 桃井
Tomio Tajima
富男 田嶋
Kazuo Yamada
和男 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamazaki Mazak Corp filed Critical Yamazaki Mazak Corp
Priority to JP23368891A priority Critical patent/JPH0550385A/en
Publication of JPH0550385A publication Critical patent/JPH0550385A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the positioning accuracy of a moving gantry robot by pulling the timing belt stretched on a guide rail. CONSTITUTION:For example, the gantry robot 220 arranged on the top of a machine tool runs on a guide rail 200 and carries workpieces and jigs by means of the hand secured to an arm 280. A timing belt 21 is belted on the rail 200 and meshes with the driving timing pulley 250 of the gantry robot 220. The timing pulley is rotated by a specified quantity by a servo motor, and the gantry robot is moved by the rotation quantity of the timing pulley. On the rail 200, a magnetism generator 265 is provided, and the detector 260 of the gantry robot detects the location of the magnetism generator 265. At this moment, the number of pulses which are output to the servo motor is compared, correcting the error. Positioning accuracy is improved by this correction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、旋盤セル等の装置に使
用するガントリーロボットの位置制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control device for a gantry robot used in a device such as a lathe cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】旋盤セルは、複合加工旋盤と、複合加工
旋盤に供給されるワークや治工具のストック装置と、ワ
ークや治工具を搬送するガントリーロボットを備えて長
時間にわたって無人化加工を達成する設備であって、例
えば、本出願人による特開平2ー71948号公報に開
示されている。上記公報に示されたガントリーロボット
は、旋盤とストック装置の上部を結ぶ直線案内レールを
配設し、このレールに案内されてガントリーロボットが
走行し、所定の位置に停止してサービスを実行するよう
に構成してある。レール上にラック状の歯をもつタイミ
ングベルトが張設してあり、ガントリーロボットはこの
タイミングベルトに噛み合うタイミングプーリを備え、
このタイミングプーリでタイミングベルトを引張る機構
によりレール上を駆動される。タイミングプーリの回転
量はサーボモータにより制御され、正確な位置決めが達
成される。
2. Description of the Related Art A lathe cell is equipped with a combined machining lathe, a stock device for workpieces and jigs supplied to the combined machining lathe, and a gantry robot for conveying workpieces and jigs to achieve unmanned machining for a long time. This equipment is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-71948. The gantry robot disclosed in the above publication is provided with a straight guide rail connecting the lathe and the upper part of the stock device, and the gantry robot travels by being guided by this rail and stops at a predetermined position to execute the service. Is configured. A timing belt with rack-shaped teeth is stretched on the rail, and the gantry robot has a timing pulley that meshes with this timing belt.
A mechanism for pulling the timing belt by this timing pulley is driven on the rail. The amount of rotation of the timing pulley is controlled by the servo motor, and accurate positioning is achieved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】タイミングベルトは、
タイミングプーリにかけ渡されて噛み合うので、可撓性
を有する必要がある。引張り剛性を高くして伸びによる
位置決め誤差の発生を防止するようにしてあるが、使用
による伸びは不可避であり、また、旋盤セルのように移
動距離が長い場合には累積誤差も無視できない量とな
る。そこで本発明は、タイミングベルトの伸縮に基く誤
差を補正することができる位置制御装置を提供するもの
である。
The timing belt is
Since it is stretched over the timing pulley and meshes with it, it must have flexibility. Although the tensile rigidity is increased to prevent the occurrence of positioning error due to elongation, elongation due to use is unavoidable, and if the movement distance is long, such as with a lathe cell, the cumulative error cannot be ignored. Become. Therefore, the present invention provides a position control device capable of correcting an error due to expansion and contraction of a timing belt.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の位置制御装置
は、タイミングベルトが張設される案内レール上の所定
の位置に発磁体を配設する。原点位置から発磁体までの
距離は正確に計測される。タイミングベルトに噛み合う
タイミングプーリを有するガントリーロボットは、検出
器を備える。ガントリーロボットのタイミングプーリ
は、サーボモータにより駆動される。
In the position control device of the present invention, a magnetizing body is arranged at a predetermined position on a guide rail on which a timing belt is stretched. The distance from the origin position to the magnet is measured accurately. A gantry robot having a timing pulley that meshes with a timing belt includes a detector. The timing pulley of the gantry robot is driven by a servo motor.

【0005】[0005]

【作用】ガントリーロボットのサーボモータには、サー
ビス位置まで移動するに必要なパルスが供給され、ガン
トリーロボットはサービス位置に向けて走行する。ガン
トリーロボットの検出器が発磁体の上部に達すると信号
を発する。この信号を受けたときのパルス数が初期の値
と異なるときには、その差を補正し、初期値を更新す
る。
The pulse required for moving to the service position is supplied to the servo motor of the gantry robot, and the gantry robot travels toward the service position. It emits a signal when the detector of the gantry robot reaches the top of the magnetizer. When the number of pulses when receiving this signal is different from the initial value, the difference is corrected and the initial value is updated.

【0006】[0006]

【実施例】図1は本発明を実施する旋盤セルの全体を示
す斜視図、図2は正面図、図3は平面図である。全体を
符号1で示す旋盤セルは、複合加工旋盤10と、ストッ
カ装置30と、搬送装置20と、制御装置90とを備え
る。複合加工旋盤10は、例えば、2台の主軸と2台の
刃物台を備え、第1の主軸と第2の主軸は同一の加工能
力を備え、それぞれ独立して制御される。第1の主軸と
共同する第1の刃物台と、第2の主軸と共同する第2の
刃物台は、同一の能力を有するタレット刃物台であっ
て、背中合せに配設される。タレット刃物台には複数本
のツールが装備され、各主軸にチャッキングされたワー
クを加工する。2台の主軸は割出し機能を有し、回転工
具を用いることにより、ワークにミル加工を施すことも
できる。第1の主軸でチャッキングしたワークに加工の
第1工程を施し、次に、ワークを第2の主軸側に受け渡
して第2工程を施し、加工の全工程を完了することがで
きる。加工のプログラムはNC制御装置95により管理
される。
1 is a perspective view showing the whole lathe cell for carrying out the present invention, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a plan view. The lathe cell, which is generally denoted by reference numeral 1, includes a combined machining lathe 10, a stocker device 30, a transfer device 20, and a control device 90. The combined machining lathe 10 includes, for example, two spindles and two tool rests, and the first spindle and the second spindle have the same machining ability and are independently controlled. The first turret that cooperates with the first spindle and the second turret that cooperates with the second spindle are turret turrets having the same ability and are arranged back to back. The turret turret is equipped with multiple tools to process workpieces chucked on each spindle. The two spindles have an indexing function, and the work can be milled by using a rotary tool. It is possible to complete all the machining steps by subjecting the workpiece chucked by the first spindle to the first machining step, then passing the workpiece to the second spindle side and performing the second step. The machining program is managed by the NC controller 95.

【0007】刃物台は自動工具交換が可能であり、主軸
に対するワークの取付け、取外しも自動化される。さら
に、主軸に装備するチャックのジョーも自動交換を可能
とし、種々のワークに対応することができる。ストック
装置30はパレットのストックエリアS1と、治工具の
ストックエリアS2を備える。ワークはパレットのスト
ックエリアS1から直接に旋盤の加工エリアWへ送られ
る。治工具はパレットのストックエリアS1から治工具
のストックエリアS2へ運ばれて待機し、必要に応じて
治工具のストックエリアS2から加工エリアWへ供給さ
れる。
The tool rest is capable of automatic tool exchange, and the mounting and dismounting of the work on the spindle is also automated. Further, the jaws of the chuck mounted on the spindle can be automatically replaced, and various works can be dealt with. The stock device 30 includes a pallet stock area S1 and a jig / tool stock area S2. The work is directly sent from the stock area S1 of the pallet to the processing area W of the lathe. The jigs and tools are conveyed from the stock area S1 of the pallet to the stock area S2 of the jig and stand by, and are supplied from the stock area S2 of the jig and tool to the machining area W as necessary.

【0008】ストック装置30のベース上に軸X3に沿
ってストッカ40が走行可能に装備される。ストッカ4
0内にガントリーロボット220のアーム280に交換
自在にとりつけられるハンドが収容される。ハンドの種
類としては、ツールを取扱うツールハンド282、ジョ
ーを取扱うジョーハンド284、ワークを取扱うワーク
ハンド286等がある。
A stocker 40 is mounted on the base of the stock device 30 so as to be movable along the axis X3. Stocker 4
A hand that is detachably attached to the arm 280 of the gantry robot 220 is housed in the 0. As types of hands, there are a tool hand 282 handling a tool, a jaw hand 284 handling a jaw, a work hand 286 handling a work, and the like.

【0009】ストッカ40のフランジ部には、ツール1
60とジョー170が収容される。これらのツール16
0とジョー170は、ツールハンド282とジョーハン
ド284を利用してパレット80上からストッカ40上
へ運ばれ、さらに旋盤10の刃物台と主軸へ供給され
る。すなわち、ツールとジョーの供給系路にあって、ス
トッカ40はバッファの機能を有する。必要に応じて、
パレット80上のツールやジョーを直接に旋盤10に供
給することもできる。ストッカ40に連結される機外計
測装置50は、ベース500上にVブロック502と計
測手段510を備え、加工済のワークをマスターモデル
との対比で計測する。ストッカ装置30のベース上に
は、軸X3に平行な軸X4に沿って走行台車60が走行
自在に装備される。走行台車60はフォーク装置70を
上下方向の軸Fに沿って昇降自在に支持する。
On the flange portion of the stocker 40, the tool 1
60 and jaw 170 are housed. These tools 16
0 and the jaw 170 are carried from the pallet 80 onto the stocker 40 by using the tool hand 282 and the jaw hand 284, and are further supplied to the tool rest and the spindle of the lathe 10. That is, the stocker 40 has a buffer function in the tool-jaw supply path. If necessary,
The tools and jaws on the pallet 80 can be directly supplied to the lathe 10. The out-of-machine measuring device 50 connected to the stocker 40 includes the V block 502 and the measuring means 510 on the base 500, and measures the machined work in comparison with the master model. On the base of the stocker device 30, a traveling carriage 60 is movably mounted along an axis X4 parallel to the axis X3. The traveling carriage 60 supports the fork device 70 so as to be vertically movable along the axis F in the vertical direction.

【0010】フォーク装置70は、横桁705と、横桁
705の両端から突出するアーム710を備える。フォ
ーク装置70は走行台車側のサーボモータ610により
駆動されるスクリューシャフト720により昇降制御さ
れる。フォーク装置70のアーム710は、段積み状態
で供給されるパレット群80のうちの最上段のパレット
800を把持し、パレット800をサービスポジション
へ持ち上げる。サービスポジションにおいて、ガントリ
ーロボット220のハンドは、パレット800上のワー
ク150やツール、ジョー等を把持し、指定の場所まで
搬送する。各パレット800は、自己のデータの外に、
パレット上に載せたワーク、ツール、ジョー等の部材の
データを記録するメモリ815を備える。フォーク装置
70の横桁705には、リード、ライトヘッド917を
有し、各パレット800のデータを読み書きする。
The fork device 70 includes a cross beam 705 and arms 710 protruding from both ends of the cross beam 705. The fork device 70 is vertically controlled by a screw shaft 720 driven by a servomotor 610 on the traveling carriage side. The arm 710 of the fork device 70 holds the uppermost pallet 800 of the pallet group 80 supplied in the stacked state and lifts the pallet 800 to the service position. In the service position, the hand of the gantry robot 220 grips the work 150, tools, jaws, etc. on the pallet 800 and conveys them to a designated place. Each pallet 800 has its own data
A memory 815 for recording data of members such as works, tools and jaws placed on a pallet is provided. The horizontal beam 705 of the fork device 70 has a read / write head 917, and reads / writes data of each pallet 800.

【0011】パレットのメモリ815のデータは、制御
装置90へ送られ、搬送プログラムが決定される。この
搬送プログラムによってストック装置30や搬送装置2
0が制御される。パレットのストックエリアS1は、2
個のステーション820、825を備える。一方のステ
ーション820にはパレット群80がフォークリフト等
により搬入される。部材の搬送を完了したパレットや加
工済のワークを載せたパレットは搬出側のステーション
825へ運ばれる。全てのパレットが搬出ステーション
へ積まれると、パレット群80は、フォークリフト等に
よりセル外へ搬出される。旋盤10の後部にはチップコ
ンベヤ190やチップバケット195を配設してチップ
や切削液を回収する。
The data in the pallet memory 815 is sent to the control device 90, and the transfer program is determined. With this transfer program, the stock device 30 and the transfer device 2
0 is controlled. The pallet stock area S1 is 2
The stations 820 and 825 are provided. The pallet group 80 is carried into one station 820 by a forklift or the like. The pallet in which the transportation of the members is completed and the pallet in which the processed work is placed are transported to the station 825 on the unloading side. When all the pallets are loaded in the carry-out station, the pallet group 80 is carried out of the cell by a forklift or the like. A chip conveyor 190 and a chip bucket 195 are provided at the rear of the lathe 10 to collect chips and cutting fluid.

【0012】図4は搬送装置の概要を示す説明図であ
る。搬送装置20のレール200は、剛性の高い桁で構
成され、パレットのステーション上部と旋盤10の上部
を結んで直線的に配設される。レール200にはガント
リーロボット220のキャリッジのケーシング222が
図示したい車輪により走行自在に装架される。また、レ
ール200の上面にはタイミングベルト210が張設さ
れ、タイミングベルト210の両端部はそれぞれストッ
パ212、214によってレール200上に固定され
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing the outline of the carrying device. The rail 200 of the transfer device 20 is composed of a highly rigid girder, and is linearly arranged by connecting the upper part of the pallet station and the upper part of the lathe 10. A casing 222 of the carriage of the gantry robot 220 is movably mounted on the rail 200 by wheels as shown. A timing belt 210 is stretched on the upper surface of the rail 200, and both ends of the timing belt 210 are fixed on the rail 200 by stoppers 212 and 214, respectively.

【0013】ガントリーロボット220のケーシング2
22内に装備される走行駆動装置230は、サーボモー
タ232を有する。モータシャフト234で駆動される
プーリ236は、タイミングベルト238を介してプー
リ240を駆動し、プーリ240と一体のシャフト24
2は駆動用のタイミングプーリ250を駆動する。タイ
ミングプーリ250の両側部には案内ローラ252、2
54が配置される。レール200の上面に敷設されるタ
イミングベルト210は、案内ローラ252、254に
案内され、タイミングプーリ250の上側にかけ渡され
る。タイミングベルト210はラック歯が設けてあり、
このラック歯がタイミングプーリ250のピンオン状の
歯に噛み合う。したがって、サーボモータ232により
タイミングプーリ250を所定の回転量だけ回動させる
と、タイミングプーリ250はタイミングベルト210
と噛み合ったまま回動し、ガントリーロボット220を
レール200に沿って所定の距離だけ走行させる。走行
時に、タイミングプーリ250とタイミングベルト21
0に滑りは生じないので、滑りに起因する位置誤差は排
除され、正確な位置決めが達成される。
Casing 2 of the gantry robot 220
The traveling drive device 230 provided in the unit 22 has a servo motor 232. The pulley 236 driven by the motor shaft 234 drives the pulley 240 via the timing belt 238 and the shaft 24 integrated with the pulley 240.
2 drives a driving timing pulley 250. Guide rollers 252, 2 are provided on both sides of the timing pulley 250.
54 is arranged. The timing belt 210 laid on the upper surface of the rail 200 is guided by the guide rollers 252 and 254, and is stretched over the timing pulley 250. The timing belt 210 has rack teeth,
The rack teeth mesh with the pin-on teeth of the timing pulley 250. Therefore, when the timing pulley 250 is rotated by a predetermined rotation amount by the servo motor 232, the timing pulley 250 is moved by the timing belt 210.
The gantry robot 220 runs along the rail 200 for a predetermined distance while being rotated while being engaged with. When driving, the timing pulley 250 and the timing belt 21
Since there is no slippage at 0, the positional error due to slippage is eliminated and accurate positioning is achieved.

【0014】しかしながら、本発明を実施する旋盤セル
にあっては、レール200の全長も長く、敷設するタイ
ミングベルト210の長さも5,000ミリメートル程
度の長大な寸法となる。タイミングベルト210は引張
り剛性は高く、単位長さ当りの伸び量は極めて小さなも
のであるが、全長が長くなると使用による伸び量も無視
できなくなる。旋盤セル1にあっては、ガントリーロボ
ット220のレール200上での停止位置は、パレット
800のサービス位置P1、ストッカ40のサービス位
置P2、旋盤10のサービス位置P3が主要な位置であ
り、ガントリーロボット220を軸B上の座標位置を正
確に制御する必要がある。
However, in the lathe cell embodying the present invention, the length of the rail 200 is long and the length of the timing belt 210 to be laid is as long as 5,000 mm. Although the timing belt 210 has high tensile rigidity and an extremely small amount of elongation per unit length, the amount of elongation due to use cannot be ignored when the total length becomes long. In the lathe cell 1, the main stop positions of the gantry robot 220 on the rail 200 are the service position P1 of the pallet 800, the service position P2 of the stocker 40, and the service position P3 of the lathe 10. It is necessary to precisely control the coordinate position of the axis 220 on the axis B.

【0015】そこで本発明では、レール200上の要所
にガントリーロボット200の原点位置からの距離を測
る手段を設け、ガントリーロボット200のサーボモー
タによる走行距離との差をチェックして補正を実行する
ものである。位置検出手段としては、レール200上に
配設する発磁体と、ガントリーロボットのキャリッジの
ケーシング側に装備する磁気検出器とを用いる。
Therefore, in the present invention, a means for measuring the distance from the origin position of the gantry robot 200 is provided at a key position on the rail 200, and the difference from the travel distance by the servo motor of the gantry robot 200 is checked to perform correction. It is a thing. As the position detecting means, a magnetizing body arranged on the rail 200 and a magnetic detector mounted on the casing side of the carriage of the gantry robot are used.

【0016】図5は位置検出手段の詳細を示し、レール
200には発磁体265がプレート267により固着さ
れるとともにドッグ275がプレート276により固着
される。ガントリーロボット200のケーシング222
は、タイミングプーリ250とガイドローラ252、2
54を有し、検出器260とリミットスイッチ270が
装備される。
FIG. 5 shows the details of the position detecting means. A magnet 265 is fixed to the rail 200 by a plate 267 and a dog 275 is fixed to the plate 276. Casing 222 of gantry robot 200
Is a timing pulley 250 and guide rollers 252, 2
54, equipped with a detector 260 and a limit switch 270.

【0017】図6は発磁体と検出器との取付装置を示す
もので、発磁体265はプレート267に装備され、プ
レート267は長穴268を介してレール200にボル
トで固着される。長穴268を利用して発磁体265の
高さ位置を調整する。検出器260は、プレート262
に装備され、プレート262は長穴263を介してボル
トでケーシング222に固着される。長穴263を利用
してプレート262の横方向の位置を調整する。検出器
260は、発磁体265との間隙を1ミリメートル程度
の非接触状態に保たれるが、ガントリーロボット220
にとりつけた検出器260が発磁体265の直上に達す
ると、発磁体265の磁気を検知して信号を発する。信
号を発する位置のくり返し精度も高い。
FIG. 6 shows a mounting device for the magnetized body and the detector. The magnetized body 265 is mounted on a plate 267, and the plate 267 is fixed to the rail 200 via a slot 268 by bolts. The height position of the magnetism generating body 265 is adjusted using the elongated hole 268. The detector 260 has a plate 262.
The plate 262 is fixed to the casing 222 with bolts through the long holes 263. The lateral position of the plate 262 is adjusted using the slot 263. The detector 260 is kept in a non-contact state of about 1 millimeter with the gap between the detector 260 and the magnetizer 265.
When the detector 260 attached to the magnet reaches the position directly above the magnetism generating body 265, the magnetism of the magnetism generating body 265 is detected and a signal is emitted. The position where the signal is emitted is highly accurate.

【0018】図7は位置検出手段の配設位置と修正方法
を示す説明図である。ガントリーロボット220は、レ
ール200上を軸Bに沿って走行するが、例えば、パレ
ットの搬入、搬出側の端部位置POを座標原点BOとす
る。ストッカとガントリーロボットの間のサービス位置
P1に第1の発磁体265Aを配設する検出器260
は、走行中にあっても発磁体からの磁気を検出すること
はできる。しかしながら、走行速度が小さいときの方
が、当然に検出位置の精度は向上する。したがって、ガ
ントリーロボット220が停止するサービス位置に発磁
体を配設することが望ましい。原位置POからストッカ
のサービス位置P1に配設する第1の発磁体265Aま
でのレール200上での距離L1は、正確に計測するこ
とができる。ガントリーロボット220は、制御装置9
0からサーボモータ232に与えられる走行距離に対応
するパルス数だけ移動する。
FIG. 7 is an explanatory view showing the arrangement position of the position detecting means and the correction method. The gantry robot 220 travels on the rail 200 along the axis B, and, for example, the end position PO on the loading / unloading side of the pallet is the coordinate origin BO. A detector 260 having a first magnetism generating body 265A disposed at a service position P1 between the stocker and the gantry robot.
Can detect the magnetism from the magnetism generator even while traveling. However, the accuracy of the detection position is naturally improved when the traveling speed is low. Therefore, it is desirable to dispose the magnetizing body at the service position where the gantry robot 220 stops. The distance L1 on the rail 200 from the original position PO to the first magnetic body 265A arranged at the service position P1 of the stocker can be accurately measured. The gantry robot 220 has a controller 9
It moves from 0 by the number of pulses corresponding to the traveling distance given to the servo motor 232.

【0019】いま、ガントリーロボット220が、原点
位置PO(原点座標BO)からストッカのサービス位置
P1までの距離L1を移動する指令を受けたものとす
る。ガントリーロボット220のサーボモータ232に
は、位置P1に対応する目標座標B1まで移動するのに
要する出力がパルス数として与えられ、タイミングプー
リ250がタイミングベルト210に噛み合いつつ目標
座標B1に向けて走行する。ガントリーロボット220
が位置P1に達すると検出器260が発磁体265Aの
磁気を検知して信号を発する。この時に、サーボモータ
232による座標B1に対応するパルスが一致するのが
原則であるが、タイミングベルト210の伸び等による
誤差が生ずる場合がある。
Now, it is assumed that the gantry robot 220 receives a command to move a distance L1 from the origin position PO (origin coordinates BO) to the stocker service position P1. The output required for moving to the target coordinate B1 corresponding to the position P1 is given to the servo motor 232 of the gantry robot 220 as the number of pulses, and the timing pulley 250 meshes with the timing belt 210 and travels toward the target coordinate B1. .. Gantry robot 220
When reaches the position P1, the detector 260 detects the magnetism of the magnetizer 265A and emits a signal. At this time, in principle, the pulse corresponding to the coordinate B1 by the servo motor 232 coincides, but an error may occur due to the elongation of the timing belt 210 or the like.

【0020】図8は、ベルトの伸びが距離に正比例する
とした場合に、横軸に軸Bの機械座標を、たて軸に軸B
の制御座標をとったときのグラフである。ベルトは組立
て時に調整を行うが、ユーザにおいても例えば始動時の
調整やベルト張り直し後の調整が行われる。図8におい
て、 a: 調整時の第1の発磁器の検出位置 b: 調整時の第2の発磁器の検出位置 c: 張り直し後の第1の発磁器の検出位置 d: 張り直し後の第2の発磁器の検出位置 e: 調整時の任意点 f: 張り直し後の任意点 Δa: 第1の発磁器におけるベルト伸び量 Δb: 第2の発磁器におけるベルト伸び量 Δe: 任意点におけるベルト伸び量 である。
FIG. 8 shows the machine coordinates of the axis B on the horizontal axis and the axis B on the vertical axis when the elongation of the belt is directly proportional to the distance.
It is a graph when the control coordinate of is taken. Although the belt is adjusted at the time of assembling, the user also makes adjustments at the time of starting and after the belt is re-tensioned, for example. In FIG. 8, a: detection position of the first magnetizer during adjustment b: detection position of the second magnetizer during adjustment c: detection position of the first magnetizer after re-tension d: after re-tension Detected position of the second magnetizer e: Arbitrary point during adjustment f: Arbitrary point after re-tensioning Δa: Belt extension amount of the first magnetizer Δb: Belt extension amount of the second magnetizer Δe: At the arbitrary point The amount of belt elongation.

【0021】伸び係数をkとすると、 k=(Δb−Δa)/(b−a) で求められる。また、張り直し後の任意点の位置座標f
は、 f=e−[Δa+k(e−a)] で求められる。 例えば、 a=1000 b=3000 c=999 d=2995 e=2000 とすると、kは k=[(3000−2995)−(1000−99
9)]/(3000−1000) =1/500 となる。また、fは f=2000−[1+(2000−1000)/50
0] =2000−3 =1997 となる。
When the elongation coefficient is k, k = (Δb−Δa) / (ba) is obtained. In addition, the position coordinate f of the arbitrary point after re-tensioning
Is calculated by f = e-[[Delta] a + k (e-a)]. For example, if a = 1000 b = 3000 c = 999 d = 2995 e = 2000, k is k = [(3000-2995)-(1000-99)
9)] / (3000-1000) = 1/500. Moreover, f is f = 2000- [1+ (2000-1000) / 50
0] = 2000−3 = 1997.

【0022】次に、ベルトの伸縮により、制御装置のパ
ラメータを補正したり、ベルトの交換を指令する処理の
フローを説明する。図9は軸Bの制御座標におけるベル
トの伸縮の許容範囲と限界範囲を示す。指令値を受けて
ガントリーロボットが移動する場合に、ベルトが伸びる
と指令値の手前で発磁体を検出してスイッチがオンとな
り、ベルトが縮むと指令値を越えてもスイッチはオンし
ない。ベルトの伸縮による許容範囲を設定し、ベルトの
伸縮が許容範囲を超えても、限界範囲内の補正できる範
囲であれば補正し、補正できる範囲を越えたらアラーム
を発してベルトの交換を行なう。
Next, the flow of processing for correcting the parameters of the control device and instructing the replacement of the belt by the expansion and contraction of the belt will be described. FIG. 9 shows the allowable range and the limit range of expansion and contraction of the belt in the control coordinates of the axis B. When the gantry robot moves in response to the command value, when the belt stretches, the magnetizing body is detected before the command value and the switch turns on. When the belt contracts, the switch does not turn on even if the command value is exceeded. If the expansion / contraction of the belt exceeds the allowable range, the allowable range is set. If the expansion / contraction of the belt exceeds the allowable range, it will be corrected if it is within the limit range.

【0023】図10は処理のフローを示す。ステップ1
000では、搬送装置の組立調整時における所定の発磁
体までの位置を検出して軸B上の座標値a1を得る。ス
テップ1010では、座標値a1とベルトの伸び(縮
み)の許容値εを制御装置に記憶する。ユーザ側で稼働
を始めた旋盤セルにあっては、ステップ1020におい
て、例えば毎朝の始動時に所定の発磁体の位置検出を実
行し、軸B上のそのときの座標値a2を得る。ステップ
1030において、a2がa1からの許容範囲内である
かを判断し、許容範囲内であれば、ステップ1040へ
進み、何らの処理も要しない。ステップ1040では、
ベルトの伸びが許容範囲は越えたが、限界範囲以内かを
判断する。限界範囲内であれば、ステップ1060へ進
み、ベルト位置の補正演算を実行し、ステップ1070
で座標値a1を補正後の値に書き替える。ベルトの伸び
が限界を越えてしまったら、ステップ1080へ進み、
アラームを表示し、ステップ1090でベルトを交換す
る。
FIG. 10 shows a processing flow. Step 1
At 000, the position up to a predetermined magnetizing body at the time of assembling and adjusting the carrying device is detected to obtain the coordinate value a1 on the axis B. In step 1010, the coordinate value a1 and the allowable value ε of belt elongation (contraction) are stored in the control device. In the lathe cell that has started to operate on the user side, in step 1020, for example, the position detection of a predetermined magnetizing body is executed at the start of every morning, and the coordinate value a2 at that time on the axis B is obtained. In step 1030, it is determined whether a2 is within the allowable range from a1, and if it is within the allowable range, the process proceeds to step 1040 and no processing is required. In step 1040,
Although the belt elongation exceeds the allowable range, judge whether it is within the limit range. If it is within the limit range, the process proceeds to step 1060, correction calculation of the belt position is executed, and step 1070 is executed.
The coordinate value a1 is rewritten to the corrected value with. If the stretch of the belt exceeds the limit, proceed to step 1080,
An alarm is displayed and the belt is replaced in step 1090.

【0024】以上に説明した処理にあっては、ベルトの
伸び量を検知し、伸び量を許容値や限界値と比較したも
のである。伸び量そのもので比較することにかえて、伸
び率を算出して、伸び率の許容値や限界値と比較するこ
ともできる。伸び率αは、 α=[(指令パルス数/検出スイッチON時のパルス
数)−1] で表わされる。この伸び率αを許容値α1や限界値α2
と比較して位置補正やベルト交換処理を実行する。
In the processing described above, the amount of elongation of the belt is detected and the amount of elongation is compared with the allowable value and the limit value. Instead of comparing the elongation amount itself, the elongation rate can be calculated and compared with the allowable value or the limit value of the elongation rate. The elongation rate α is expressed by α = [(number of command pulses / number of pulses when detection switch is ON) -1]. This elongation rate α is set to the allowable value α1 and the limit value α2.
The position correction and the belt replacement processing are executed in comparison with.

【0025】以上の処理は、ガントリーロボット220
がサービス位置P1、P2に停止する毎に行ってもよ
く、または、所定の停止回数毎に行ってもよい。いずれ
にせよ、5,000ミリメートル程度の長距離をタイミ
ングベルトを基準にしてサーボモータにより走行するガ
ントリーロボットにあって、正確な停止位置を必要とす
るサービス位置において、サーボモータを制御するデー
タを補正し、更新するので、正確なロボット作業が実行
でき、保守の工数も低減することができる。
The above processing is performed by the gantry robot 220.
May be performed each time the vehicle stops at the service positions P1 and P2, or may be performed every predetermined number of stops. In any case, in a gantry robot that runs with a servomotor for a long distance of about 5,000 mm using a timing belt as a reference, the data for controlling the servomotor is corrected at a service position that requires an accurate stop position. Since it is updated, accurate robot work can be performed, and the number of maintenance steps can be reduced.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明は以上のように、直線状の案内レ
ールと、案内レール上に張設するタイミングベルトと、
案内レールに支持されるガントリーロボットと、ガント
リーロボットの走行用駆動装置としてタイミングベルト
に噛み合うタイミングプーリを備え、タイミングプーリ
をサーボモータで駆動制御することで、ガントリーロボ
ットの移動距離を制御している。案内レールの所定の位
置に発磁体を配設し、ガントリーロボットに設けた検出
器が発磁体上を通過するときに信号を発するように構成
してある。サーボモータのパルス数が与えられるガント
リーロボットの移動量が発磁体の位置と差がある場合に
は、発磁体の位置を基準としてパルス数の補正を行な
う。この制御処理によりタイミングベルトの伸縮等に起
因する位置決め誤差が自動的に修正できる。したがっ
て、常に正確な位置決めが達成され、ガントリーロボッ
トによる部材の搬送、受け渡しの信頼性が向上する。案
内レールは旋盤セルの上部に配設されるので、作業性が
悪く、タイミングベルトの張設や調整には多大の工数を
要するが、本発明によれば、保守等が簡素化され、生産
性も向上する。
As described above, the present invention has a linear guide rail, a timing belt stretched on the guide rail,
A gantry robot supported by a guide rail and a timing pulley that meshes with a timing belt as a driving device for the gantry robot are provided. The timing pulley is driven and controlled by a servo motor to control the moving distance of the gantry robot. A magnetizing body is arranged at a predetermined position on the guide rail, and a signal is emitted when a detector provided in the gantry robot passes over the magnetizing body. When the movement amount of the gantry robot to which the pulse number of the servo motor is given is different from the position of the magnet body, the pulse number is corrected based on the position of the magnet body. By this control processing, the positioning error caused by the expansion and contraction of the timing belt can be automatically corrected. Therefore, accurate positioning is always achieved, and the reliability of transportation and delivery of members by the gantry robot is improved. Since the guide rail is arranged on the upper part of the lathe cell, the workability is poor and a lot of man-hours are required for tensioning and adjusting the timing belt. However, according to the present invention, maintenance and the like are simplified and productivity is improved. Also improves.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を実施する旋盤セルの斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a lathe cell embodying the present invention.

【図2】旋盤セルの正面図。FIG. 2 is a front view of a lathe cell.

【図3】旋盤セルの平面図。FIG. 3 is a plan view of a lathe cell.

【図4】ガントリーロボットの駆動装置を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a drive device of a gantry robot.

【図5】ガントリーロボットの正面図。FIG. 5 is a front view of a gantry robot.

【図6】位置検出装置の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a position detection device.

【図7】作動の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of operation.

【図8】軸Bの機械座標と制御座標の関係を示すグラ
フ。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the machine coordinates of axis B and the control coordinates.

【図9】ベルトの伸縮の許容範囲と限界範囲を示す説明
図。
FIG. 9 is an explanatory view showing an allowable range and a limit range of expansion and contraction of the belt.

【図10】処理のフロー図。FIG. 10 is a flowchart of processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 旋盤セル 10 複合加工旋盤 20 搬送装置 200 レール 210 タイミングベルト 220 ガントリーロボット 230 駆動装置 250 タイミングプーリ 260 検出器 265 発磁体 1 Lathe Cell 10 Combined Processing Lathe 20 Conveyor 200 Rail 210 Timing Belt 220 Gantry Robot 230 Drive 250 Timing Pulley 260 Detector 265 Magnetizer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直線的に配設される案内レールと、案内
レール上に張設されるタイミングベルトと、案内レール
に走行自在に支持されるケーシングを有するガントリー
ロボットと、ケーシング内に装備されてタイミングベル
トに噛み合うタイミングプーリとタイミングプーリを駆
動するサーボモータを有する駆動装置と、案内レール上
の所定位置に配設される発磁体と、ガントリーロボット
のケーシングに装備されて発磁体の磁気を検知して信号
を発する検出器と、検出器からの信号に基いてサーボモ
ータへ出力するパルス数を補正する手段とを備えてなる
ガントリーロボットの位置制御装置。
1. A guide rail linearly arranged, a timing belt stretched on the guide rail, a gantry robot having a casing movably supported by the guide rail, and a gantry robot provided in the casing. A drive device having a timing pulley that meshes with the timing belt and a servo motor that drives the timing pulley, a magnetizing body arranged at a predetermined position on the guide rail, and a gantry robot casing equipped to detect the magnetism of the magnetizing body. A position control device for a gantry robot, comprising a detector that emits a signal and a unit that corrects the number of pulses output to the servomotor based on the signal from the detector.
【請求項2】 マグネスイッチは、ガントリーロボット
の原点座標位置とガントリーロボットが停止してサービ
スを実行する位置に配設されてなる請求項1記載のガン
トリーロボットの位置制御装置。
2. The position control device for a gantry robot according to claim 1, wherein the magnet switch is arranged at a coordinate position of the origin of the gantry robot and at a position where the gantry robot stops to execute a service.
【請求項3】 案内レールと、該案内レール上に張設さ
れる伝動体と、前記案内レールに走行自在に支持される
ケーシングを有するガントリーロボットと、前記ケーシ
ング内に装備されて前記伝動体に沿う形で所定パルス数
分前記ガントリーロボットを前記案内レールに対して相
対移動させる駆動装置と、前記案内レール上の所定位置
に配設される被検知体と、ガントリーロボットのケーシ
ングに装備されて前記検知体を検知して信号を発する検
出器とを備え、前記伝動体が伸び又は縮み変形を生じて
前記被検知体の位置に相当する所定パルス範囲内に前記
検知信号が発せられないときに前記伝動体の張り替えを
指示する手段を備えてなるガントリーロボットの位置制
御装置。
3. A guide rail, a transmission body stretched over the guide rail, a gantry robot having a casing movably supported by the guide rail, and a transmission body mounted in the casing. A drive device for moving the gantry robot relative to the guide rail by a predetermined number of pulses along the guide rail, a detected object disposed at a predetermined position on the guide rail, and a casing mounted on the gantry robot. A detector that detects a detection object and emits a signal, and when the transmission signal does not emit within the predetermined pulse range corresponding to the position of the detected object due to expansion or contraction deformation of the transmission object, A position control device for a gantry robot, comprising means for instructing replacement of the transmission body.
JP23368891A 1991-08-22 1991-08-22 Position controller of gantry robot Pending JPH0550385A (en)

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