(57)【要約】【課題】移動距離が増加しても、許容範囲内に誤差を制御することができ、移動装置の長さを自由に設計できる、移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置を提供すること。【解決手段】移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置は、主に、ベースの移動経路に移動子が移動可能に設けられ、駆動手段によりベースの移動経路に移動子を移動させるように駆動し、且つ駆動手段は、許容誤差値を予め設定し、ベースの移動経路に複数のセンシング素子が並べて設けられ、移動子が移動経路を移動することを検出するとともにリアルタイム信号を生じ、さらにコントローラで駆動手段とこれらのセンシング素子とを電気的に接続することによって、コントローラは、対応するリアルタイムデータと対比データとを比較するとともに誤差を補正するか否かを判定する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
移動経路が設けられたベースと、
前記ベースの移動経路に移動可能に設けられた移動子と、
前記ベースの移動経路に前記移動子を移動させるように駆動し、且つ許容誤差値を予め設定した駆動手段と、
前記ベースの移動経路に並べて設けられ、前記移動子が移動経路を移動することを検出するとともにリアルタイム信号を生じる複数のセンシング素子と、
前記駆動手段と前記センシング素子とを電気的に接続し、且つ、前記センシング素子の前記移動経路における複数の位置データを有するコントローラと、を含むことを特徴とする移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置。
【請求項２】
前記ベースの移動経路は、直線、弧線、又は直線と弧線の組合のうち何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載の移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置。
【請求項３】
前記ベースの移動経路に少なくとも１本のねじ棒が設けられ、前記駆動手段は、前記ねじ棒を回転させるように駆動し、前記移動子が前記ねじ棒と移動可能に互いに螺着され、前記ねじ棒は、前記許容誤差値を設定したことを特徴とする請求項１に記載の移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置。
【請求項４】
前記コントローラが、前記センシング素子及び前記駆動手段とは電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置。
【請求項５】
前記コントローラが、前記センシング素子及び前記駆動手段とは電磁的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、誤差補正を行う移動装置に係り、特に、移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動装置は、自然的な要因（例えば、熱膨張冷収縮による距離上の変動）や人為的な要因（例えば、生産過程における制御の不具合、異なるロット又は異なるメーカにより製造した移動装置が持つ相異性など）或いはその他の要因のため、リニア移動であってもアンリニア移動であっても、どちらもある距離を移動する度に誤差を生じ、移動距離が長ければ長いほど、より大きな累積誤差を発生してしまい、精密加工には特に適用されていない。
そのため、前記移動装置が移動するときに、コントローラに示された移動距離が精密測定（例えば、光学尺など）により測定された実際の距離と、誤差が生じてしまう。人的操作に代わって新型のロボット（又はロボットアーム）を用いることで、コストを低下し、誤動作を避け、生産効率を高めようとする業者も現れているが、その精確度への要求も一層厳しくなるはずである。
【０００３】
誤差を低下させる方法として、従来は、移動装置に対して定期検査（例えば、毎日検査、毎月検査又は毎季節検査）及び校正を行う方法があるが、このような方法は、即時に補正を行うことができず、製品加工が完了して測定によって許容誤差値を超えたと発見されてから、改造や手直し（リワーク）を行わなければならないので、生産コストが向上し、さらに前記製品を改造できず廃棄しなければならないとなれば、生産コストへの影響はさらに大きくなる。さらに、生産過程において停機して校正を行えば、工数がかかり、生産作業にまで影響を与えてしまうことになる。
【０００４】
そのため、誤差が累積されることが避けられるように移動状態の中で誤差を即時に補正することができ、且つ、移動距離が幾ら長くなっても許容範囲内に誤差を制御することが可能となる本考案をどうすれば設計できるかが、解決しようとする大きな解題である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、移動装置の移動経路に複数のセンシング素子が設けられ、これらのセンシング素子と移動子を移動させるための駆動手段とがともにコントローラに電気的に接続され（電気的接続或いは電磁的接続を含み）、前記コントローラは、対応する各リアルタイムデータと各対比データとを比較し、リアルタイムデータが対比データを超えたと判定した場合に、対比データを超えないようにリアルタイムデータを補正することによって、誤差が累積して許容範囲を超えることを避けるように移動状態の中で誤差を即時に補正することができる。
このように、移動距離が増加しても、許容範囲内に誤差を制御することができ、移動装置の長さを自由に設計できる、移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置を提供することを１つの目的とする。
【０００６】
本考案は、駆動手段が許容誤差値を予め設定し、且つ、コントローラは、これらのセンシング素子の前記移動経路における複数の実際の位置を有し、コントローラは、これらの位置データ及び許容誤差値から演算して複数の対比データを得る。
さらに、コントローラは、リアルタイム信号を受信してリアルタイムデータを生成し、コントローラは、対応する前記リアルタイムデータと前記対比データを比較するとともに誤差を補正するか否かを判定し、瞬間的に大きな誤差を発生して許容範囲を超えてしまうことを避ける効果を備える、移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置を提供することを次の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本考案に係る移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置は、ベースと、駆動手段と、移動子と、複数のセンシング素子と、コントローラとを含む。
前記ベースに移動経路が設けられ、前記移動子が前記ベースの移動経路に移動可能に設けられ、前記駆動手段は、前記ベースの移動経路に前記移動子を移動させ、且つ駆動手段は、許容誤差値を予め設定し、これらのセンシング素子が前記ベースの移動経路に並べて設けられ、これらのセンシング素子は、前記移動子が移動経路を移動することを前記経路に沿って検出するとともにリアルタイム信号を生じる。
前記コントローラは、前記駆動手段と前記センシング素子とを電気的に接続し、且つ、前記コントローラは、これらのセンシング素子の前記移動経路における複数の実際の位置を有し、前記コントローラは、これらの位置データ及び前記許容誤差値から演算して複数の対比データを得て、さらに、前記コントローラは、前記リアルタイム信号を受信してリアルタイムデータを生成し、前記コントローラは、対応する前記リアルタイムデータと前記対比データとを比較するとともに誤差を補正するか否かを判定する。
【０００８】
よって、誤差が累積して許容範囲を超えないように移動状態の中で誤差を即時に補正することができる効果を備え、移動距離が増加しても、許容範囲内に誤差を制御することができ、移動装置の長さを自由に設計できる。
【０００９】
本考案の特徴、特点及び技術内容をさらに深く理解するため、以下の本考案に係る詳細説明及び添付図面を参照するが、前記添付図面は参考や説明のみ提供され、本考案を局限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案に係る移動装置を示す平面図である。
【図２】図１による本考案の一部拡大図である。
【図３】従来の移動装置の移動位置を示す図である。
【図４】本考案に係る移動装置の移動位置を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
本考案は、移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置を提供し、図１及び図２は、本考案の移動装置を示す平面図であり、図３は、従来の移動装置の移動位置を示す図であり、図４は、本考案の移動装置の移動位置を示す図である。
【００１２】
図１、図２に示すように、本考案に係る誤差を即時に補正することが可能な移動装置は、ベース１と、駆動手段２と、移動子３と、複数のセンシング素子４と、コントローラ５とを含む。
【００１３】
ベース１（膨張係数が極めて低い材料から選択されることで、熱膨張冷収縮による誤差を低下させる）は、移動経路１１を有し、移動子３がベースの移動経路１１に移動可能に設けられ、駆動手段２は、ベースの移動経路１１に移動子３を移動させ、且つ駆動手段は、許容誤差値を予め設定する。
本実施例では、駆動手段２がベース１の一端に設けられ、ベース１の移動経路１１に少なくとも１本のねじ棒１２が設けられているが、これらに限定されず（駆動手段２により移動子を移動させるものであれば、何れも本考案の請求範囲内に含まれる）、駆動手段２は、ねじ棒１２を回転させるように駆動し、移動子３がねじ棒１２と移動可能に互いに螺着され、ねじ棒１２の軸心と移動経路１１とが互いに平行し、ねじ棒１２は、許容誤差値を設定する。
例えば、標準的なＣ７等級のねじ棒が、３００ｍｍ移動した誤差範囲は±５０μｍであって、１５ｍｍ移動した誤差範囲が±２．５μｍであることに相当し、移動経路１１が３００ｍｍであると、許容誤差値は±５０μｍである。本実施例では、標準的なＣ７等級のねじ棒を用い、移動子３が３００ｍｍ移動した時の許容誤差値は±５０μｍであり、これらのセンシング素子４が等距離で設置され、間隔距離は６０ｍｍであるため、センシング素子４毎に対する許容誤差値は±１０μｍである。前記許容誤差値を超えないように制御するため、前記対比データの絶対値が実際の位置±１０μｍの絶対値より小さく、本実施例では、実際位置±９μｍに設けられている。そのうち、前記の精密測定とは、光学尺で測定する。
駆動手段２はねじ棒１２を回転させるように駆動し、移動子３を同時に移動させることができる。また、ベース１に移動子３を案内して移動させるためのガイドレール１３がさらに設けられ、前記移動経路１１は、直線、弧線、又は直線と弧線の組合などである。
【００１４】
これらのセンシング素子４がベースの移動経路１１に並べて設けられ、図に示すように、各センシング素子４がねじ棒１２の下方のベース１の表面（すなわち、図２、図３のベース１の平面視の面）に設けられ、移動子３の底面がベース１の表面に対応し、且つセンシング素子４により検出されるための作用部３１が設けられることによって、これらのセンシング素子４は、移動子３が移動経路１１を移動することを検出するとともにリアルタイム信号を生じることができる。
これらのセンシング素子４は、電気光学センサ又は磁気誘導センサなどの位置検出に適用可能な何れかのセンシング素子４であり、電気光学センサを例にする場合、電気光学センサが移動子３の作用部３１（図３に詳しく示す）に遮断されると、これらの電気光学センサは、検出信号を発生してコントローラ５に逆送し、このようにしてセンシング素子４の検出動作が完了する。
【００１５】
コントローラ５は、各センシング素子４の移動経路１１における位置データを有し、コントローラ５は、駆動手段２とこれらのセンシング素子４とを電気的に接続し（例えば、電気的接続或いは光ファイバを介在する電磁的接続）、これらの位置データ及び許容誤差値から演算して複数の対比データを得て、さらに、リアルタイム信号を受信してリアルタイムデータを生成する。
コントローラ５は、対応するリアルタイムデータと対比データとを比較するとともに誤差を補正するか否かを判定し、リアルタイムデータが対比データを超えていないと判定した場合に、補正を行う必要はなく移動子３を継続的に移動させ、リアルタイムデータが対比データを超えたと判定した場合に、誤差補正を行わなければならない。
その方法として、（一）コントローラ５はリアルタイムデータが対比データを超えたと判定した場合に、対比データを超えないようにリアルタイムデータを即時に補正する。（二）コントローラ５はリアルタイムデータが対比データを超えたと判定した場合に、駆動手段２を加速又は減速することにより、対比データを超えないように移動子３が次のセンシング素子４まで至った時のリアルタイムデータを制御する。
【００１６】
よって、移動子３がセンシング素子４を通る度に検出されたリアルタイムデータが一旦対比データと異なると、コントローラ５は、補正する必要があるか否かを即時に判定することによって、コントローラ５が示したリアルタイムデータの誤差を許容範囲内に維持して制御し、移動子３の移動距離が幾ら長くなっても、移動経路１１にセンシング素子４が設けられ前記経路に沿って検出できれば、移動状態の中で誤差を即時に補正して誤差が累積されることが避けられる。
【００１７】
図３に示すように、従来の移動装置を使用するときに、移動速度が３ｍｍ／秒であり、行うべき作業が３ｍｍの距離を移動すれば受け入れられる誤差が±０．５ｍｍであるとした場合に、予期せぬ瞬間的な誤差が発生し許容範囲を超えてしまう可能性がある。
一方、図１、図２、図４に示すように、本考案に係る誤差を即時に補正することが可能な移動装置の駆動手段２は、許容誤差値を予め設定し、例えば、３ｍｍの距離を移動すると、受け入れられる誤差が±０．５ｍｍであり、移動装置の移動子３の移動が一定程度に制御され、瞬間的に発生した大きな誤差によって許容範囲を超えてしまうことが避けられる。
【００１８】
本考案に係る移動状態の中で誤差を即時に補正することが可能な移動装置は、移動経路１１に複数のセンシング素子４が並べて設けられ、各センシング素子４は、実際の位置を精密に測定することにより対比データを得る。移動子３がセンシング素子４を通る度に検出されたリアルタイムデータ（リアルタイム信号から生成される）が一旦対比データと異なると、コントローラ５は、補正する必要があるか否かを即時に判定することによって、コントローラ５が具えたリアルタイムデータの誤差を許容範囲内に維持して制御する。そのため、移動子３の移動距離が幾ら長くなっても、通過したところにセンシング素子４が設けられ前記経路に沿って検出することができれば、移動状態の中で誤差を即時に補正して誤差が累積されることが避けられる。言い換えれば、本考案は、移動状態の中で誤差を即時に補正して誤差が累積されることを避けることによって正確な位置に一回で到達することができる効果を備える。よって、停機して補正する必要がなくなり、生産効率が向上し、生産コストが低下し、移動距離が幾ら長くなっても許容範囲内に誤差を制御することができる効果を備えることを特徴とする。
【００１９】
以上は、単に本考案の好ましい具体的な実施例に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を局限するものではなく、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家も、本考案の分野の中で、適当に変更や修飾などを加えて実施できるが、それらの実施が本考案の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２０】
１    ベース
２    駆動手段
３    移動子
４    センシング素子
５    コントローラ
１１  移動経路
１２  ねじ棒
１３  ガイドレール
３１  作用部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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