(57)【要約】【課題】本発明は、テーブルを移動させるボールネジに対する偏荷重を小さくすることを目的とする。【解決手段】  ボールネジ駆動制御部８は、テーブルが第１の位置にあるときに実トルクおよび回転加速度を測定して、第１実トルクおよび第１回転加速度を取得し、テーブルが第２の位置にあるときに実トルクおよび回転加速度を測定して、第２実トルクおよび第２回転加速度を取得する。ワーク積載位置演算部４は、第１実トルクおよび第１回転加速度に基づいて、第１の位置についての第１トルク変動率を求め、第２実トルクおよび第２回転加速度に基づいて、第２の位置についての第２トルク変動率を求める。ワーク積載位置演算部４は、第１トルク変動率と第２トルク変動率との差異が低減されるか、あるいは、第１トルク変動率と第２トルク変動率とが一致するときの、ワークの位置を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが積載され、ボールネジの回転によって移動するテーブルと、
前記ボールネジを回転させると共に、前記ボールネジの駆動状態を測定するボールネジ駆動制御部と、
前記テーブルに対する前記ワークの目標位置を求めるワーク積載位置演算部と、を備え、
前記ボールネジ駆動制御部は、前記ボールネジを回転させて、
第１状態であって、前記テーブルが初期位置にあるときの前記ワークの一端の位置であるプラス端位置に、前記テーブルの中心が位置する第１状態、および、
第２状態であって、前記テーブルが初期位置にあるときの前記ワークの他端の位置であるマイナス端位置に、前記テーブルの中心が位置する第２状態のそれぞれに、前記テーブルの状態を設定し、
前記ワーク積載位置演算部は、
前記ボールネジ駆動制御部による測定結果に基づいて、前記テーブルが前記第１状態にあるときにおける前記ボールネジの第１負荷変動量であって、前記テーブルにワークが積載されていない初期状態に対して変動した第１負荷変動量を求め、
前記ボールネジ駆動制御部による測定結果に基づいて、前記テーブルが前記第２状態にあるときにおける前記ボールネジの第２負荷変動量であって、前記テーブルにワークが積載されていない初期状態に対して変動した第２負荷変動量を求め、  
前記第１負荷変動量と前記第２負荷変動量との差異が低減されるか、あるいは、前記第１負荷変動量と前記第２負荷変動量とが一致するときの、前記ワークの位置を前記目標位置として求めることを特徴とするワーク積載位置決定システム。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク積載位置決定システムにおいて、
前記ボールネジ駆動制御部は、
前記テーブルが前記第１状態にあるときに、前記ボールネジに与えられる実トルクおよび前記ボールネジの回転加速度を測定して、第１実トルクおよび第１回転加速度を取得し、
前記テーブルが前記第２状態にあるときに、前記実トルクおよび前記回転加速度を測定して、第２実トルクおよび第２回転加速度を取得し、
前記ワーク積載位置演算部は、
前記第１実トルクおよび前記第１回転加速度に基づいて、前記テーブルが前記第１状態にあるときに前記ボールネジに与えられたトルクについての第１トルク変動率を前記第１負荷変動量として求め、
前記第２実トルクおよび前記第２回転加速度に基づいて、前記テーブルが前記第２状態にあるときに前記ボールネジに与えられたトルクについての第２トルク変動率を前記第２負荷変動量として求め、
前記第１トルク変動率と前記第２トルク変動率との差異が低減されるか、あるいは、前記第１トルク変動率と前記第２トルク変動率とが一致するときの、前記ワークの位置を前記目標位置として求めることを特徴とするワーク積載位置決定システム。
【請求項３】
請求項２に記載のワーク積載位置決定システムにおいて、
前記ワーク積載位置演算部は、
前記ボールネジに前記初期状態で与えられるトルクに基づく初期トルクを取得し、
前記テーブルが前記第１状態にあるときにおける第１トルク増加量推定値を前記第１回転加速度に基づいて求め、
前記第１実トルクから前記初期トルクを減算した第１実トルク増加量と、前記初期トルクに前記第１トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて第１トルク変動率を求め、
前記テーブルが前記第２状態にあるときにおける第２トルク増加量推定値を前記第２回転加速度に基づいて求め、
前記第２実トルクから前記初期トルクを減算した第２実トルク増加量と、前記初期トルクに前記第２トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて、第２トルク変動率を求めることを特徴とするワーク積載位置決定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク積載位置決定システムに関し、特に、ボールネジの摩耗の偏りを小さくするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テーブルにワークを載置して、テーブルを移動させながらワークを加工する工作機械システムが広く用いられている。テーブル上にワークを積載する場合、オペレータが任意の位置にワークを積載することが一般的である。そのため、ワーク積載位置に偏りが生じ、テーブルを移動させるボールネジに偏荷重が発生することがある。これによって、ボールネジが局所的に摩耗し、制御性能が劣化する可能性や、想定された時期よりも早い時期にボールネジの交換が必要となる可能性がある。
【０００３】
以下の特許文献１には、モータを使用して多軸のロボットを駆動する装置が記載されている。ワーク重量を想定せずにモータに向けて送られたトルク指令と、ロボットに把持されたワークの重量に応答して現実に生じているトルクとの差異に着目してワークの重量を推定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ワークの積載位置はオペレータの判断で決定される。また、ワークの加工によって発生する形状の変化は、微小ながら重心のずれを発生させる。そのため、ワークの位置によってはテーブルに偏荷重がかかり、ボールネジの摩耗の仕方に偏りが発生し、局所的に制御性能が劣化する可能性がある。したがって、制御パラメータを再調整したとしても、場所によって特性が異なるため、パラメータの決定も困難であり、最終的にはボールネジの交換が必要になってしまう。
【０００６】
本発明は、テーブルを移動させるボールネジに対する偏荷重を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ワークが積載され、ボールネジの回転によって移動するテーブルと、前記ボールネジを回転させると共に、前記ボールネジの駆動状態を測定するボールネジ駆動制御部と、前記テーブルに対する前記ワークの目標位置を求めるワーク積載位置演算部と、を備え、前記ボールネジ駆動制御部は、前記ボールネジを回転させて、第１状態であって、前記テーブルが初期位置にあるときの前記ワークの一端の位置であるプラス端位置に、前記テーブルの中心が位置する第１状態、および、第２状態であって、前記テーブルが初期位置にあるときの前記ワークの他端の位置であるマイナス端位置に、前記テーブルの中心が位置する第２状態のそれぞれに、前記テーブルの状態を設定し、前記ワーク積載位置演算部は、前記ボールネジ駆動制御部による測定結果に基づいて、前記テーブルが前記第１状態にあるときにおける前記ボールネジの第１負荷変動量であって、前記テーブルにワークが積載されていない初期状態に対して変動した第１負荷変動量を求め、前記ボールネジ駆動制御部による測定結果に基づいて、前記テーブルが前記第２状態にあるときにおける前記ボールネジの第２負荷変動量であって、前記テーブルにワークが積載されていない初期状態に対して変動した第２負荷変動量を求め、前記第１負荷変動量と前記第２負荷変動量との差異が低減されるか、あるいは、前記第１負荷変動量と前記第２負荷変動量とが一致するときの、前記ワークの位置を前記目標位置として求めることを特徴とする。
【０００８】
望ましくは、前記ボールネジ駆動制御部は、前記テーブルが前記第１状態にあるときに、前記ボールネジに与えられる実トルクおよび前記ボールネジの回転加速度を測定して、第１実トルクおよび第１回転加速度を取得し、前記テーブルが前記第２状態にあるときに、前記実トルクおよび前記回転加速度を測定して、第２実トルクおよび第２回転加速度を取得し、前記ワーク積載位置演算部は、前記第１実トルクおよび前記第１回転加速度に基づいて、前記テーブルが前記第１状態にあるときに前記ボールネジに与えられたトルクについての第１トルク変動率を前記第１負荷変動量として求め、前記第２実トルクおよび前記第２回転加速度に基づいて、前記テーブルが前記第２状態にあるときに前記ボールネジに与えられたトルクについての第２トルク変動率を前記第２負荷変動量として求め、前記第１トルク変動率と前記第２トルク変動率との差異が低減されるか、あるいは、前記第１トルク変動率と前記第２トルク変動率とが一致するときの、前記ワークの位置を前記目標位置として求める。
【０００９】
望ましくは、前記ワーク積載位置演算部は、前記ボールネジに前記初期状態で与えられるトルクに基づく初期トルクを取得し、前記テーブルが前記第１状態にあるときにおける第１トルク増加量推定値を前記第１回転加速度に基づいて求め、前記第１実トルクから前記初期トルクを減算した第１実トルク増加量と、前記初期トルクに前記第１トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて第１トルク変動率を求め、前記テーブルが前記第２状態にあるときにおける第２トルク増加量推定値を前記第２回転加速度に基づいて求め、前記第２実トルクから前記初期トルクを減算した第２実トルク増加量と、前記初期トルクに前記第２トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて、第２トルク変動率を求める。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係るワーク積載位置決定システムは、テーブル位置を制御するボールネジ駆動制御部を備え、テーブルに積載したワークを加工する工作機械と、ワーク重量を測定する重量検出部と、搬送しているワークの位置を制御する搬送機器駆動制御部を備え、ワークを工作機械のテーブルに積載する搬送機器を連動させたシステムにおいて、工作機械には、最大積載重量とワーク寸法と、ボールネジ１回転あたりのテーブル移動量を示す１回転移動量と、出荷の際に測定した往復動作時のピークトルクを示す初期トルクを記憶する工作機械仕様パラメータ記憶部を備え、工作機械仕様パラメータ記憶部から受信した最大積載重量とワーク寸法と１回転移動量と初期トルクと、重量検出部から受信したワーク重量と、を記憶するパラメータ記憶部と、パラメータ記憶部から受信したワーク重量と１回転移動量と初期トルクと、ボールネジ駆動制御部から受信した実加速度と実トルクと、から初期トルクに対する前記実トルクの増分を比較することで、テーブル位置によるボールネジの摩耗の偏りを演算し、偏りを小さくするワーク積載位置を演算するワーク積載位置演算部と、ワーク積載位置演算部から受信したワーク積載位置から、テーブルに対する位置指令をボールネジ駆動制御部に送信し、かつ、搬送機器に対する位置指令を搬送機器駆動制御部に送信する位置指令生成部と、を備え、ボールネジの摩耗の偏りを小さくすることを特徴とするシステムである。
【００１１】
ボールネジの摩耗状態はテーブル駆動時のトルクから推定する。事前に任意の位置において、テーブルを往復動作させたときのピークトルクを測定しておき、これを初期トルクＴｆとして記憶する。初期トルクは、テーブルを往復動作させたときのトルクの平均値や中央値等の統計値であってもよい。また、現在の状態を知るために、ワーク積載前に特定の複数位置で往復動作を実施し、実トルクＴｍｎを測定する。さらに、ワーク重量を考慮するため、搬送機器によって検出されたワーク重量を基に、テーブルにワークを積載したときに増量するトルクＴｉを推定する。そして、初期トルクＴｆにワーク重量による増量トルクＴｉを加算した値と、実トルクＴｍｎに増量トルクＴｉを加算した値を比較し、初期トルクに対して変化した割合をトルク変動率として演算し、ワークの積載位置を決定する。決定した値を基にテーブルの移動量を工作機械のボールネジ駆動制御部に、搬送機器の移動量を搬送機器駆動制御部に送信し、移動させる。
【００１２】
また、ワーク積載位置決定装置における過積載判定部は、パラメータ記憶部から受信したワーク重量と最大積載重量から、過積載を判定し、パトライト（登録商標）等でアラームを表示する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワーク積載時のボールネジに対する偏荷重を小さくすることができる。以下に説明する本発明に係る実施形態では、工作機械の状態変化を検出することでワークの積載位置を決定し、ボールネジの摩耗を均一化するワーク積載位置決定システムを実現することができる。また、本発明に係る実施形態では、ボールネジの摩耗状態を均一化するワーク積載位置を決定することで、ボールネジの短命化を防ぎ、ボールネジの交換サイクルを遅くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク積載位置決定システムを示すブロック図である。
【図２】図１の実施例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係るワーク積載位置決定システムを示すブロック図である。また、図２は、図１の実施例を示すフローチャートである。このシステムは、ワーク積載位置決定装置１を備えた工作機械６と搬送システム１０を連動させたものである。
【００１６】
オペレータがワーク積載位置決定装置１を有効にすると、ワーク積載位置決定装置１は工作機械仕様、加工ワークの情報等を記憶する工作機械仕様パラメータ記憶部７から、ワーク積載位置を演算するのに必要なワーク寸法Ｌｗと、１回転移動量Ａｘと、初期トルクＴｆと、過積載を判定するために必要な最大積載重量Ｗｍａｘを受信し、ワーク積載位置決定装置１が備えるパラメータ記憶部３に記憶する。
【００１７】
次に、ワークの重量を受信するため、オペレータはワーク吊り上げ作業を行う。ワーク吊り上げはワーク積載位置決定装置１を有効にする前に行われてもよい。搬送システム１０が備えた重量検出部１１によって検出されたワーク重量Ｗｒをワーク積載位置決定装置１が備えるパラメータ記憶部３が受信し、記憶する。ここで、ワーク重量Ｗｒと最大積載重量Ｗｍａｘからワーク積載位置決定装置１が備えた過積載判定部２は、（数１）の関係を満たす場合に、過積載と判定する。
【００１８】
（数１）
Ｗｒ ＞ Ｗｍａｘ
【００１９】
過積載判定部２は、過積載と判定した場合、アラームを発生させる。このとき、アラーム情報を搬送システム１０、および工作機械６に送信し、搬送システム１０や工作機械６の動作を制限してもよい。
【００２０】
過積載判定部２は、過積載ではないと判定した場合、ワーク積載前のボールネジの摩耗状態を測定するために、特定の位置で往復動作させる指令をワーク積載位置決定装置１から搬送機器駆動制御部１２に送信する。特定の位置はワークによって決定する。すなわち、工作機械６のテーブル９の中心（テーブル中心）とワークの中心を合わせて置いた場合のワークのプラス端に対応する位置（プラス端位置）とマイナス端に対応する位置（マイナス端位置）との間を、テーブル中心の往復動作の範囲として、プラス端位置およびマイナス端位置のそれぞれの位置で動作を実施する。
【００２１】
ワークの中心は次のように定義される。すなわち、テーブル９が往復運動する方向に、工作機械６に固定されたｘ座標軸を仮定したときに、ｘ座標軸のうちワークが投影される投影区間（ｘ座標軸から垂直方向に見てワークが存在する区間）の中点として定義される。テーブル中心の初期位置のｘ座標値を０とし、投影区間のプラス端のｘ座標値をｘ１、投影区間のマイナス端のｘ座標値をｘ２（＝−ｘ１）とした場合、テーブル中心の往復動作の範囲はｘ２≦ｘ≦ｘ１である。
【００２２】
工作機械６は、テーブル中心にワークの中心が一致するようにワークがテーブル９に積載された状態でテーブル９を往復動作させる。工作機械６が備えるボールネジ駆動制御部８は、テーブル中心がプラス端位置（ｘ＝ｘ１）にあるときの実加速度ωｍ１および実トルクＴｍ１と、テーブル中心がマイナス端位置（ｘ＝ｘ２）にあるときの実加速度ωｍ２および実トルクＴｍ２をワーク積載位置演算部４に送信する。往復動作終了を合図として、指定された位置にワークを移動させるために、位置指令生成部５は、搬送機器駆動制御部１２に位置指令を送信する。
【００２３】
ワーク積載位置演算部４は、ワーク重量Ｗｒ、１回転移動量Ａｘ、および実加速度ｍω１に基づいて、テーブル中心がプラス端位置にあるときにボールネジに与えられたトルクの増加量の推定値であるトルク増加量推定値Ｔｉ１を求める。１回転移動量Ａｘは、ボールネジが１回転するごとにテーブル９がｘ軸方向に進む距離である。実加速度ωｍ１は、テーブル中心がプラス端位置にあるときにおける、ボールネジの回転角速度の時間変化率（回転加速度：ｒａｄ／ｓ２）である。
【００２４】
ワーク積載位置演算部４は、初期トルクＴｆをパラメータ記憶部３から読み込む。初期トルクＴｆは、ワークがテーブル９に積載されていないときにおいてボールネジに与えられるトルクに基づいて求められるトルクである。上記のように、初期トルクＴｆは、ワークがテーブル９に積載されていない状態で、テーブル９を往復動作させたときのトルクの最大値や平均値、あるいは中央値等の統計値であってよい。
【００２５】
ワーク積載位置演算部４は、実トルクＴｍ１から初期トルクＴｆを減算した実トルク増加量Δ１＝Ｔｍ１−Ｔｆを、初期トルクＴｆにトルク増加量推定値Ｔｉｌを加算したトルク推定値Ｔｉｌ＋Ｔｆで除して、トルク変動率Ｆ１を求める。
【００２６】
すなわち、トルク変動率Ｆ１は、Ｆ１＝Δ１／（Ｔｉｌ＋Ｔｆ）として求められる。トルク変動率Ｆ１の分母Ｔｉｌ＋Ｔｆは、ボールネジの実加速度ωｍ１および初期トルクＴｆから求められたトルクである。トルク変動率Ｆ１の分子Δ１＝Ｔｍ１−Ｔｆは、実際にボールネジに与えられた実トルクＴｍ１から初期トルクＴｆを減算したものである。
【００２７】
同様に、ワーク積載位置演算部４は、ワーク重量Ｗｒ、１回転移動量Ａｘ、および実加速度ωｍ２に基づいて、テーブル中心がマイナス端位置にあるときにボールネジに与えられたトルクの増加量の推定値であるトルク増加量推定値Ｔｉ２を求める。実加速度ωｍ２は、テーブル中心がマイナス端位置にあるときにおける、ボールネジの回転角速度の時間変化率である。
【００２８】
ワーク積載位置演算部４は、実トルクＴｍ２から初期トルクＴｆを減算した実トルク増加量Δ２＝Ｔｍ２−Ｔｆを、初期トルクＴｆにトルク増加量推定値Ｔｉ２を加算したトルク推定基準値Ｔｉ２＋Ｔｆで除して、トルク変動率Ｆ２を求める。
【００２９】
すなわち、トルク変動率Ｆ２は、Ｆ２＝Δ２／（Ｔｉ２＋Ｔｆ）として求められる。トルク変動率Ｆ２の分母Ｔｉ２＋Ｔｆは、ボールネジの回転角速度および初期トルクから求められたトルクである。トルク変動率Ｆ２の分子Δ２＝Ｔｍ２−Ｔｆは、実際にボールネジに与えられたトルクから初期トルクを減算したものである。
【００３０】
位置指令生成部５は、トルク変動率Ｆ１とトルク変動率Ｆ２とが近付き、または一致するようなワークの中心の位置を求める。ワークの中心の位置は、テーブル中心に対するワークの中心のｘ軸方向変位量ΔＸとして求められてよい。
【００３１】
すなわち、位置指令生成部５はｘ軸方向変位量ΔＸを求め、搬送機器駆動制御部１２に出力する。搬送機器駆動制御部１２は、オペレータの操作に基づいて搬送機器１３を制御し、ワークの中心のｘ軸方向変位量ΔＸを調整する。この調整は、例えば、ワークを吊り上げて、テーブル９をｘ軸負方向にｘ軸方向変位量ΔＸだけ移動させた後、ワークをテーブル９上に下ろすという動作によって行われてよい。
【００３２】
トルク変動率Ｆ１およびＦ２の相違は、テーブル中心をプラス端位置に設定したときと、マイナス端位置に設定したときについての、ボールネジに与えられるトルクの増加の程度の相違を示す。したがって、トルク変動率Ｆ１とＦ２とが近付き、または一致するようにテーブル中心に対するワークの中心の位置を定めることで、テーブル９がプラス方向に移動するときと、マイナス方向に移動するときとの偏荷重を低減し、ボールネジの摩耗の偏りを小さくすることができる。
【００３３】
次に、具体的な演算処理について説明する。ワーク積載位置決定装置１が備えたワーク積載位置演算部４によりワーク積載位置が演算される。まず、ワーク重量Ｗｒ、１回転移動量Ａｘ、実加速度ωｍ１、ωｍ２からワーク積載時のトルク増加量を推定する。すなわち、ワーク積載位置演算部４は、プラス端位置におけるトルク増加量推定値Ｔｉ１（第１トルク増加量推定値）を（数２）に従って算出し、マイナス端位置におけるトルク増加量推定値Ｔｉ２（第２トルク増加量推定値）を（数３）に従って算出する。各数式におけるｇは重力加速度である。
【００３４】
（数２）
Ｔｉ１＝（Ｗｒ×（Ａｘ／２π）／ｇ）×ωｍ１
【００３５】
（数３）
Ｔｉ２＝（Ｗｒ×（Ａｘ／２π）／ｇ）×ωｍ２
【００３６】
ワーク積載位置演算部４は、（数２）によって算出されたトルク増加量推定値Ｔｉ１および実トルクＴｍ１を足し合わせたワーク積載時推定トルクＴｉ１＋Ｔｍ１と、トルク増加量推定値Ｔｉ１および初期トルクＴｆを足し合わせたトルク推定基準値Ｔｉ１＋Ｔｆを算出し、プラス端位置におけるトルク変動率Ｆ１を（数４）に従って算出する。
【００３７】
（数４）
Ｆ１＝（（Ｔｉ１＋Ｔｍ１）−（Ｔｉ１＋Ｔｆ））／（Ｔｉ１＋Ｔｆ）
【００３８】
この数式の分子は、上述の実トルク増加量Δ１＝Ｔｍ１−Ｔｆに等しい。ワーク積載位置演算部４は、（数３）よって算出されたトルク増加量推定値Ｔｉ２および実トルクＴｍ２を足し合わせたワーク積載時推定トルクと、トルク増加量推定値Ｔｉ２および初期トルクＴｆを足し合わせたトルク推定基準値Ｔｉ２＋Ｔｆを算出し、マイナス端位置におけるトルク変動率Ｆ２を（数５）に従って算出する。
【００３９】
（数５）
Ｆ２＝（（Ｔｉ２＋Ｔｍ２）−（Ｔｉ２＋Ｔｆ））／（Ｔｉ２＋Ｔｆ）
【００４０】
この数式の分子は、上述の実トルク増加量Δ２＝Ｔｍ２−Ｔｆに等しい。ワーク積載位置演算部４は、トルク変動率Ｆ１、Ｆ２およびワーク寸法Ｌｗから工作機械６のテーブル中心からプラス側への移動量Ｘｌを（数６）に従って算出する。移動量Ｘｌは、上記のｘ軸方向変位量ΔＸの極性を反転させた値に等しい。
【００４１】
（数６）
Ｘｌ＝Ｌｗ／２−（Ｌｗ／（（１−Ｆ１）（１−Ｆ２）））×（１−Ｆ２）
【００４２】
テーブル積載位置は、テーブル中心からｘ軸正方向側へＸｌだけ移動させた位置となり、ワークの中心が上記位置となるようにテーブル９が移動させられる。
【００４３】
ワーク積載位置決定装置１は、テーブル９の現在位置を受信し、ワーク積載位置まで移動させる指令を工作機械６が備えるボールネジ駆動制御部８に送信する。
【００４４】
ワーク積載位置までテーブル９を移動させたとき、パトライト（登録商標）等でオペレータに移動完了を知らせる。オペレータは、テーブル移動完了を確認し、ワークのおろし作業を行う。オペレータは、ワークがおろされたことを確認し、ワークの加工を開始させるための操作を行う。加工が終了したとき、オペレータは加工したワークの移動を行う。
【００４５】
これらの処理をワーク加工前に毎回、または、任意の回数ごとに行うことで、ワークの積載位置が変更され、ボールネジの摩耗状態が均一化される。
【００４６】
なお、搬送機器１３には、特許文献１に示すようなロボット先端のハンドが把持したワークの重量を推定する装置を有するロボットを使用してもよい。
【００４７】
このように本発明の実施形態に係るシステムは、基本的な構成要素としてテーブル９と、ボールネジ駆動制御部８と、ワーク積載位置演算部４とを備えている。テーブル９にはワークが積載され、テーブル９はボールネジの回転によって移動する。ボールネジ駆動制御部８は、ボールネジを回転させると共に、ボールネジの駆動状態を測定する。ワーク積載位置演算部４は、テーブル９に対するワークの目標位置を求める。
【００４８】
ボールネジ駆動制御部８は、ボールネジを回転させて、第１状態および第２状態にテーブル９の状態を設定する。第１状態では、テーブル９が初期位置にあるときのワークの一端の位置であるプラス端位置（ｘ＝ｘ１）に、テーブル９の中心が位置する。第２状態では、テーブル９が初期位置にあるときのワークの他端の位置であるマイナス端位置（ｘ＝ｘ２）に、テーブル９の中心が位置する。
【００４９】
ワーク積載位置演算部４は、ボールネジ駆動制御部８による測定結果に基づいて、テーブル９が第１状態にあるときにおけるボールネジの第１負荷変動量を求める。また、ワーク積載位置演算部４は、ボールネジ駆動制御部８による測定結果に基づいて、テーブル９が第２状態にあるときにおけるボールネジの第２負荷変動量を求める。第１負荷変動量および第２負荷変動量は、テーブル９にワークが積載されていない初期状態に対して変動した負荷変動量、例えば、ボールネジに与えられるトルクの変動量を表す値である。上記の実施形態では、第１負荷変動量および第２負荷変動量は、それぞれ、トルク変動率Ｆ１およびＦ２である。
【００５０】
ワーク積載位置演算部４は、第１負荷変動量と第２負荷変動量との差異が低減されるか、あるいは、第１負荷変動量と第２負荷変動量とが一致するときの、ワークの位置を目標位置として求める。上記の実施形態では、ｘ軸方向変位量ΔＸ（＝−Ｘｌ）が求められ、ｘ＝ΔＸの位置が目標位置である。
【００５１】
また、ボールネジ駆動制御部８は、テーブル９が第１状態にあるときに、ボールネジに与えられる実トルクおよびボールネジの回転加速度を測定して、第１実トルク（実トルクＴｍ１）および第１回転加速度（実加速度ωｍ１）を取得する。ボールネジ駆動制御部８は、さらに、テーブル９が第２状態にあるときに、実トルクおよび回転加速度を測定して、第２実トルク（実トルクＴｍ２）および第２回転加速度（実加速度ωｍ２）を取得する。
【００５２】
ワーク積載位置演算部４は、第１実トルクおよび第１回転加速度に基づいて、テーブル９が第１状態にあるときにボールネジに与えられたトルクについての第１トルク変動率（トルク変動率Ｆ１）を第１負荷変動量として求める。また、ワーク積載位置演算部４は、第２実トルクおよび第２回転加速度に基づいて、テーブル９が第２状態にあるときにボールネジに与えられたトルクについての第２トルク変動率（トルク変動率Ｆ２）を第２負荷変動量として求める。
【００５３】
ワーク積載位置演算部４は、第１トルク変動率と第２トルク変動率との差異が低減されるか、あるいは、第１トルク変動率と第２トルク変動率とが一致するときの、ワークの位置を目標位置として求める。
【００５４】
ワーク積載位置演算部４は、ボールネジに初期状態で与えられるトルクに基づく初期トルクを取得し、テーブルが第１状態にあるときにおける第１トルク増加量推定値を第１回転加速度に基づいて求め、第１実トルクから初期トルクを減算した第１実トルク増加量と、初期トルクに第１トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて第１トルク変動率を求め、テーブルが第２状態にあるときにおける第２トルク増加量推定値を第２回転加速度に基づいて求め、第２実トルクから初期トルクを減算した第２実トルク増加量と、初期トルクに前記第２トルク増加量推定値を加算したトルク推定基準値と、の比率に基づいて、第２トルク変動率を求める。
【符号の説明】
【００５５】
１  ワーク積載位置決定装置、２  過積載判定部、３  パラメータ記憶部、４  ワーク積載位置演算部、５  位置指令生成部、６  工作機械、７  工作機械仕様パラメータ記憶部、８  ボールネジ駆動制御部、９  テーブル、１０  搬送システム、１１  重量検出部、１２  搬送機器駆動制御部、１３  搬送機器。
【図１】
2020116647.tif 000003
【図２】
2020116647.tif 000004