(57)【要約】【課題】被加工物を保持する保持部の移動位置を精度良く制御できる搬送装置と搬送方法、この搬送装置を用いた工作機械を提供することを目的とする。【解決手段】ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と座標毎に設置された座標補正値とを用い、指令値に対応する位置に保持部を移動させる工作機械において、指令値Ｐｍがマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定し（Ｓ０３）、指令値Ｐｍが座標と一致する場合には座標補正値を取得し（Ｓ０５）、指令値Ｐｍが座標と一致することがない座標中間値である場合には、座標中間値を挟むＸＹ方向の座標と座標補正値とを用い座標中間補正値を算出し（Ｓ０４）、座標補正値又は算出した座標中間補正値を用い、指令値と前記保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正し（Ｓ０６）、補正した指令値Ｌｈに基づいて、駆動源を駆動し保持部をＸＹ方向に移動させる（Ｓ０７）。【選択図】  図１０
2004167641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設定された座標補正値とを用い、該保持部を移動させる搬送方法であって、
前記保持部をＸＹ方向に移動させるために指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定し、
前記指令値がマトリックス上に設定された座標と一致する場合には、前記座標補正値を用い、該指令値と前記保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正し、
一方、前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上に設定された座標に囲まれた座標中間値である場合には、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、座標中間補正値を算出し、
次いで、座標補正値又は座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算して該指令値を補正し、
前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させることを特徴とする搬送方法。
【請求項２】
前記座標中間補正値の算出は、
前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、
前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出し、
次いで、前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出し、
次いで、前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出し、
次いで、前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項３】
前記誤差が、前記保持部を前記ＸＹ方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送方法。
【請求項４】
被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設置された座標補正値とを備え、該保持部を移動させる搬送装置であって、
前記保持部をＸＹ方向に移動させるために、指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定する判定手段と、
前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上の座標に囲まれた座標中間値において、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、該座標中間補正値を算出する中間補正値算出手段と、
前記座標補正値又は前記座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算し、該指令値を補正する指令値補正手段と、
前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させる搬送手段と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
前記中間補正値算出手段は、
前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、
前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出する、Ｘ方向直交補正値算出手段と、
前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出する、Ｘ方向補正値算出手段と
前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該座標中間値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出する、Ｙ方向直交補正値算出手段と、
前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出する、Ｙ方向補正値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記誤差が、前記保持部を前記ＸＹ方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６の搬送装置を用いた工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を保持する保持部と、保持部を互いに交差するＸＹ方向の搬送軸方向に沿って移動させる搬送部と、保持部の移動位置を制御するＮＣ制御部とを備えた搬送装置と搬送方法、この搬送装置を用いた工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械において被加工物の搬送装置は、ＮＣ制御部からの指令信号を受けて回転駆動する駆動モータ（所謂、駆動源である）と、駆動モータの駆動力によって回転する搬送軸と、被加工物を保持し、搬送軸の回転によって搬送軸に沿って移動動作する保持部とを備え、保持部を所定の位置に移動させ被加工物に所定の加工を行うものが知られている。
【０００３】
そして、保持部の送り量を精度良く維持するために、送り量を出力するＮＣデータ（所謂、指令値である）と実際の送り量との誤差を検出し、この送り量の誤差を補正する工作機械が知られている。
例えば、被加工物を保持しＸＹ軸方向に沿って移動可能なテーブル（所謂、保持部である）と、駆動源を有しテーブルの位置決め制御を行うテーブルコントローラとを備え、テーブルに載置した被加工物を所定の形状に加工するＮＣ加工装置において、被加工物の加工範囲のＸ方向とＹ方向に等間隔を有する複数の座標をマトリックス状に設定し、前記複数の座標毎に、前記保持部を移動させるためにオペレータによって入力された指令値と保持部が実際に移動した位置との誤差を検出し、この誤差を打ち消すための補正値を座標毎に求め、指令値とテーブルが実際に移動した位置との誤差がなくなるように、各座標に対応する指令値に補正値を加算又は減算して指令値を補正し、補正した指令値に基づいてテーブルを移動させ、テーブルの移動位置を制御するものがある。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平０２−２４３２４７号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された補正方法によれば、テーブル（所謂、保持部である）を移動させる指令値がマトリックス上の座標である場合には、指令値とテーブルが実際に移動した位置との誤差がなくなるように補正することができるが、指令値が座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値である場合には、座標中間値に応じた補正値をもたないので、テーブルを所定の位置に精度良く移動させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、被加工物を保持する保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値とこの指令値によって保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を移動させる指令値に連続した補正を加えることができ、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる搬送方法と搬送装置と、この搬送装置を用いた工作機械を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設定された座標補正値とを用い、該保持部を移動させる搬送方法であって、前記保持部をＸＹ方向に移動させるために指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定し、前記指令値がマトリックス上に設定された座標と一致する場合には、前記座標補正値を用い、該指令値と前記保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正し、一方、前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上に設定された座標に囲まれた座標中間値である場合には、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、座標中間補正値を算出し、次いで、座標補正値又は座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算して該指令値を補正し、前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の搬送装置によれば、入力された指令値とこの指令値に基づいて保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標と座標補正値とを用い、指令値がマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値であっても補正値を算出できるので、加工範囲において補正値を連続して得ることができる。そして、指令値と実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値又は算出した座標中間補正値を指令値に加算又は減算し、補正した指令値に基づいて駆動源を駆動し、保被加工物を保持する保持部をＸＹ方向に移動することによって、保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値と保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【０００９】
また、前記座標中間補正値の算出は、請求項２に記載の発明のように、前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出し、次いで、前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出し、
次いで、前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出し、次いで、前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出するとよい。これによって、座標中間補正値を精度良く算出できる。
【００１０】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の搬送方法において、前記誤差が、前記保持部を前記ＸＹ方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする。
請求項３に記載の搬送方法によれば、前記座標における誤差は、保持部の往復移動における誤差の平均値としているので、保持部がＸＹ方向に往復移動する場合であっても保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【００１１】
次に、請求項４に記載の発明は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と該座標毎に設置された座標補正値とを備え、該保持部を移動させる搬送装置であって、前記保持部をＸＹ方向に移動させるために、指令値を取得し、該指令値がマトッリクス上の座標と一致するか否かを判定する判定手段と、前記指令値がマトリックス上に設定された座標の何れかに一致することがなく、該マトリックス上の座標に囲まれた座標中間値において、該指令値を囲むＸＹ方向の座標とそれぞれの前記座標補正値とを用いて、該座標中間補正値を算出する中間補正値算出手段と、前記座標補正値又は前記座標中間補正値を、前記保持部を移動させる前記指令値と該保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、前記指令値に加算又は減算し、該指令値を補正する指令値補正手段と、前記補正した指令値に基づいて、駆動源を駆動し、前記保持部を前記ＸＹ方向に移動させる搬送手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の搬送方法によれば、入力された指令値とこの指令値に基づいて保持部が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標と座標補正値とを用い、指令値がマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値であっても補正値を算出できるので、加工範囲において補正値を連続して得ることができる。そして、指令値と実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値又は算出した補正値を指令値に加算又は減算し、補正した指令値に基づいて駆動源を駆動し、被加工物を保持する保持部をＸＹ方向に移動することによって、保持部を移動させる指令値がマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値と保持部が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
【００１３】
また、前記中間補正値算出手段は、請求項５に記載の発明のように、前記指令値を囲む座標と、該指令値を囲む座標に設定されている前記座標補正値とを求め、前記指令値を挟む一対のＹ軸上において、該指令値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＸ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＹ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＹ軸上における前記直交位置のＸ方向の補正値を第１の直交補正値として算出し、他方のＹ軸上における直交位置のＸ方向の補正値を第２の直交補正値として算出する、Ｘ方向直交補正値算出手段と、前記第１の直交補正値と第２の直交補正値とに基づき、該第１の直交補正値と第２の直交補正値がＸ方向に比例する演算式を用い、前記指令値のＸ方向の補正値を算出する、Ｘ方向補正値算出手段と、前記指令値を挟む一対のＸ軸上において、該座標中間値と直交する直交位置を挟む一対の座標に設定されている一対のＹ方向の座標補正値に基づき、該一対の座標補正値がＸ軸方向に比例する演算式を用い、一方のＸ軸上における前記直交位置のＹ方向の補正値を第３の直交補正値として算出し、他方のＸ軸上における直交位置のＹ方向の補正値を第４の直交補正値として算出する、Ｙ方向直交補正値算出手段と、前記第３の直交補正値と第４の直交補正値とに基づき、該第３の直交補正値と第４の直交補正値がＹ方向に比例する演算式を用い、前記座標中間値のＹ方向の補正値を算出する、Ｙ方向補正値算出手段とを備えるとよい。これによって、座標中間値の補正値を精度良く算出できる。
【００１４】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の搬送装置において、前記補正値設定手段における前記誤差が、前記保持部を前記搬送軸方向に往復移動させ、該往復移動のそれぞれで検出した誤差の平均値であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の搬送装置によれば、前記座標における誤差は、保持部の往復移動における誤差の平均値としているので、保持部が搬送軸方向に往復移動する場合であっても保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる。
次に、請求項７に記載の発明は、工作機械において、請求項５又は請求項６の搬送装置を用いたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の工作機械によれば、被加工物を保持する保持部を所定の位置に精度良く移動させることができる搬送装置を用いているので、被加工物を所定の形状に精度良く加工できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。次に、本発明の搬送装置と搬送方法、この搬送装置と搬送方法を用いた工作機械の一実施形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明が適用された搬送装置の構成を表す平面図、図２は同実施形態の搬送装置の構成を表す正面図、図３は同実施形態の搬送装置の構成を表す側面図、  図４は同実施形態の保持部の移動位置を制御する制御系全体の構成図、図５は加工範囲において座標をマトリックス上に設定した例を表す説明図である。
同実施形態の加工範囲に座標をマトリックス上に設定した例を表す図、図６は同実施形態のマトリックス上の座標において座標補正値を設定した例を表す図、図７は実施例形態の座標中間補正値を算出する手順を説明するための図、図８は比較例の位置決め精度の試験結果を表す図、図９は同実施形態の位置決め精度の試験結果を表す図、図１０は実施例形態の内部コンピュータによる処理手順を表すフローチャート、図１１は図１０のフローチャートにおける、初期値設定の手順を表すフローチャート、図１２は図１０のフローチャートにおける、座標中間補正値を算出する手順を表すフローチャートである。
【００１９】
図１〜図３において、１は工作機械であり、この工作機械１は、加工装置２５と搬送装置２とを備え、加工装置２５における雄金型２６と雌金型２７との間に被加工物３４を搬送し、被加工物３４の所定の位置に打ち抜き加工を行うものである。そして、搬送装置２は、被加工物３４を保持する保持部７と、保持部７を互いに直交するＸ方向の搬送軸３とＹ方向の搬送軸４に沿って移動させる搬送部８と、保持部７の搬送軸３、４方向の移動位置を制御するＮＣ制御部９とを備えている。
【００２０】
保持部７は、フィンガー１４を備えフィンガー１４の先端に被加工物３４を保持し、搬送部８に形成したガイド２１、２２に係合する係合部（図示せず）を備え、Ｘ方向及びＹ方向にスライドして移動する。尚、フィンガー１４は、回転軸３５を中心として回転できるように備えられており、必要に応じて、保持部７のＸＹ方向に対する傾き量を調整できる。
【００２１】
次に、搬送部８は、保持部７をＸ方向の搬送軸３の延長方向に移動させるために、ボールネジから成る搬送軸３の両端を一対のベアリング１５、１６に回転可能な状態で支持するとともに搬送軸３の一端をサーボモータからなる駆動源１０にカップリング１９を介して接続することにより搬送軸３を回転し、搬送軸３と保持部７とをフィンガー１４、ボールナット５を介して接続することにより搬送軸３の回転動作を保持部７が搬送軸３の延長方向に移動する動作に変換している。
【００２２】
また、搬送部８は、保持部７をＹ方向の搬送軸４の延長方向に移動させるために、ボールネジから成る搬送軸４の両端を一対のベアリング１７、１８に回転可能な状態で支持するとともに搬送軸４の一端をサーボモータからなる駆動源１１にカップリング２０を介して接続することにより搬送軸４を回転し、搬送軸４と保持部７を固設したフィンガー１４とをボールナット６を介して接続することにより搬送軸４の回転動作を保持部７が搬送軸４の延長方向に移動する動作に変換している。
【００２３】
本実施例では、サーボモータからなる駆動源１０、１１と、ボールネジから成る搬送軸３、４と、搬送軸３、４と保持部７とを連結するボールナット５、６と、ガイド２１、２２とによって本発明の搬送手段としての機能が発現される。
また、搬送部８には、保持部７のＸ方向の移動位置を検出するために、搬送軸３の延長方向に沿って保持部７に対向するように配設したスケール１２が備えられ、保持部７が移動するに伴いスケール１２の目盛りを位置検出部２９（図３中の符号２９）で検知し、保持部７の位置を検出できるように構成されている。
【００２４】
一方、搬送装置８には、保持部７のＹ方向の移動位置を検出するために、搬送軸４の延長方向に沿って配設したスケール１３が備えられ、保持部７が移動するに伴いスケール１３の目盛りを位置検出部３０（図２中の符号３０）で検知し、保持部７の位置を検出できるように構成されている。
【００２５】
また、位置検出部２９、３０は、スケール１２、１３を挟んで、互いに対向するように前記保持部７に設置された発光素子（図示せず）と受光素子（図示せず）を備えて構成されている。そして、スケール１２、１３は透光部と非透光部が所定のピッチで配列するように刻線（図示せず）を備え、この刻線を目盛りとしたガラススケールであって、位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）は、発光素子及び受光素子に光を投受光させることによって、前記ガラススケール１２、１３を通過した光量の変化を検知して目盛りを検知し、保持部７の位置を検出している。
【００２６】
また、搬送部８には、スケール１２、１３の近傍の搬送部８に熱電対２３、２４を設置し、熱電対２３、２４と温度測定器２８とを接続することによって、スケール１２、１３の温度を測定し、この温度値をＮＣ制御部９内の内部コンピュータ３２に入力している。そして、必要に応じて、スケール１２、１３の熱膨張量を内部コンピュータ３２において算出し、前記保持部を所定の位置に移動させるためにオペレータによって入力される指令値を前記スケールの熱膨張量分を打ち消すように補正することができる。
【００２７】
次に、ＮＣ制御部９は、図４に示すように、外部コンピュータ３３及び保持部７を移動させる指令値を補正する内部コンピュータ３２に接続され、サーボモータドライバー３１を介して駆動源１０、１１に接続されている。
また、ＮＣ制御部９は、搬送部８の位置検出部２９、３０に接続され、位置検出部２９、３０で検出した保持部７の位置が入力される。また、ＮＣ制御部９はスケール１２、１３の温度を測定する温度測定器２８に接続され、必要に応じて、内部コンピュータ３２によって温度測定器２８から入力された温度値におけるスケール１２、１３の熱膨張量を算出し、スケール１２、１３の熱膨張量を打ち消すように、保持部７を移動させる指令値を補正している。
【００２８】
また、外部コンピュータ３３には、被加工物３４を加工する形状にもとづいて、保持部７を移動させる位置を示す指令値が、予めオペレータによって入力されており、内部コンピュータ３２は、外部コンピュータ３３を介して指令値を取得し、保持部７を移動させる指令値と指令値に基づいて保持部７が実際に移動した位置との誤差がなくなるように指令値を補正する演算プログラムを備えている。
【００２９】
次に、内部コンピュータ３２における、保持部７を移動させる位置の指令値を補正する手順を、図５〜図７、図１０〜図１２に基づいて説明する。
［内部コンピュータ３２及び外部コンピュータ３３による処理手順］
まず、オペレータが、図１に表したＮＣ制御部９の操作パネルユニット（図示せず）のキー群を操作し、ＳＴＡＲＴを示す指令を送ったときに図１０のフローチャートに示す処理手順がＳＴＡＲＴする。
【００３０】
まず、内部コンピュータ３２は、被加工物を保持する保持部を互い交差するＸＹ方向に移動させるために、ＸＹ方向のマトリックス上に設定された座標と座標毎に設置された座標補正値の初期データを取得する（Ｓ０１）。
初期データは、工作機械を設置した初回時や工作機械のメンテナンスの実施時に、以下の手順によって設定され、以下の説明が図１１に示されている。
【００３１】
まず、オペレータが、被加工物３４の加工範囲を内部コンピュータ３２入力する（Ｓ１１）。加工範囲は、Ｘ方向とＹ方向について、加工範囲における先頭値Ｘ０、Ｙ０と、末端値Ｘ２４、Ｙ１２を入力する。
本実施例では、図５に示すようにＸ０が５０ｍｍ、Ｘ２４が２９０ｍｍ、Ｙ０が２００ｍｍ、Ｙ１２が３２０ｍｍである。
【００３２】
次いで、オペレータが、ＸＹ方向の加工範囲を所定ピッチで分割するための分割数Ｘｎ、Ｙｎを内部コンピュータ３２に入力する（Ｓ１２）。
本実施例では、図５に示すようにＸｎが２４、Ｙｎが１２である。
次いで、内部コンピュータ３２は、ＸＹ方向の加工範囲を分割数Ｘｎ、Ｙｎで等分し、Ｘ方向のピッチＸｐとＹ方向のピッチＹｐとを算出する。ピッチＸｐ、Ｙｐの算出式は、Ｘｐ＝（Ｘ２４−Ｘ０）／Ｘｎ、Ｙｐ＝（Ｙ１２−Ｙ０）／Ｙｎである（Ｓ１３）。
【００３３】
本実施例では、図５に示すようにＸｐ＝（２９０−５０）／２４＝１０、Ｙｐ＝（３２０−２００）／１２＝１０である。
次いで、内部コンピュータ３２は、図６に示すように、ＸＹ方向の加工範囲において、所定ピッチＸｐ、Ｙｐ毎にＸ座標軸とＹ座標軸を設定し、Ｘ座標軸とＹ座標軸とによって交わる座標をマトリックス上に設定し、記憶する（Ｓ１４）。
【００３４】
次いで、内部コンピュータ３２は、前記マトリックス上に設定したそれぞれの座標に移動させるための複数の指令値Ｌｚを、順次、サーボモータドライバー３１を介して駆動源１０、１１に与え、保持部７を移動させる（Ｓ１５）。
次いで、内部コンピュータ３２は、位置検出部２９、３０を介して保持部７の位置Ｌｔを取得する。このとき、保持部７をＸＹ方向に往復移動させ、指令値Ｌｚと保持部７が実際に移動した位置Ｌｔとの誤差を、往復移動において夫々検出し、この平均の誤差ΔＳを得る。そして、内部コンピュータ３２は、座標毎に、指令値Ｌｚと保持部７が実際に移動した位置Ｌｔとの誤差がなくなるように、保持部７を移動させる指令値Ｌｓの座標補正値ΔＳを設定する（Ｓ１６）。ΔＳの算出式は、ΔＳ＝Ｌｚ−Ｌｔである。尚、座標補正値ΔＳはＸ方向の補正値とＹ方向の補正値とを有する。
【００３５】
次いで、ＲＥＴＵＲＮし、初期データの設定が終了する。
次いで、図１０の手順に示すように、内部コンピュータ３２は、被加工物３４を加工するための保持部７の移動位置を示すＸＹ方向の指令値Ｐｍを外部コンピュータ３３から取得する（Ｓ０２）。指令値Ｐｍは保持部７のＸ方向の移動位置ＰｍｘとＹ方向の移動位置Ｐｍｙからなる。
【００３６】
次いで、内部コンピュータ３２は、指令値ＰｍがＳ１１のステップで設定した複数の座標の何れかに一致するか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
ステップＳ０３は、指令値Ｐｍ、加工範囲におけるＸ方向の先頭値Ｘ０、Ｙ方向の先頭値Ｙ０、Ｘ方向のピッチＸｐ、Ｙ方向のピッチＹｐを用い、係数κｘ、κｙを算出し、κＸとκＹがいずれも整数又は０が算出されたときにはマトリックス上の座標の何れかと一致し、端数が算出されたときには複数の座標の何れとも一致しないとし、判定される。κｘの算出式は、κｘ＝（Ｐｍｘ−Ｘ１）／Ｘｐ、κｙの算出式はＫｙ＝（Ｐｍｙ−Ｙ１）／Ｙｐ、である。
【００３７】
本実施例では、ステップＳ０２〜Ｓ０３とによって本発明の判定手段としての機能が発現される。
次いで、Ｓ０３のステップにおいて、指令値Ｐｍが複数の座標の何れかと一致する場合には、ステップＳ０５に移り、指令値Ｐｍの座標における座標補正値ΔＳを取得する。このとき、指令値Ｐｍに対応する座標は、Ｘ座標がκｘ、Ｙ座標がκｙである。
【００３８】
一方、Ｓ０３のステップにおいて、指令値Ｐｍがマトリックス上の座標の何れとも一致しない座標中間値である場合は、Ｓ０４のステップに移り、座標中間補正値を算出する。
座標中間補正値の算出は、図１２に表した手順によって行われる。保持部７の移動位置を示す指令値ＰｍのＸ方向の移動位置Ｐｍｘを６８．５４、Ｙ方向の移動位置Ｐｍｙを２３４．３８７として設定した実施例とともに以下に説明する。
【００３９】
まず、係数κｘ、κｙの整数値Ｋｘ、Ｋｙを求める（Ｓ１１０）。
本実施例では、Ｐｍが（６８．５４，２３４．３８７）であり、Ｘ０が５０、Ｙ０が２００、Ｘｐが１０、Ｙｐが１０であるので、κｘ＝（Ｐｍｘ−Ｘ０）／Ｘｐ＝１．８５４、κｙ＝（Ｐｍｙ−Ｙ０）／Ｙｐ＝３．４３８７になる。そして、Ｋｘが１、Ｋｙが３になる。
【００４０】
次いで、κｘ、κｙを用いて、指令値ＬｍをＸ方向及びＹ方向で挟む４つの座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４を求める（Ｓ１２０）。ｎ１が（Ｋｘ，Ｋｙ）、ｎ２が（Ｋｘ＋１，Ｋｙ）、ｎ３が（Ｋｘ＋１，Ｋｙ＋１）、ｎ４が（Ｋｘ，Ｋｙ＋１）として座標値が設定される。
【００４１】
本実施例では、Ｋｘが１、Ｋｙが３なので、図６において、ｎ１は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が３、ｎ２は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が３、ｎ３は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が４、ｎ４は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が４になる。
【００４２】
次いで、予めＳ０６のステップで設定した座標補正値群の中から、４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４における、座標補正値ΔＳを取得する（Ｓ１３０）。
本実施例では、図６に示すように、ｎ１は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が３なので座標補正値が（３，１）になり、ｎ２は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が３の補正値なので座標補正値が（３，０）になり、ｎ３は、Ｘ方向の座標値が２、Ｙ方向の座標値が４なので座標補正値が（２，−１）になり、ｎ４は、Ｘ方向の座標値が１、Ｙ方向の座標値が４なので座標補正値が（２，−１）になる。
【００４３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、指令値Ｐｍを挟む両側のＹ軸（ｎ１とｎ４を結ぶＹ軸とｎ２とｎ３を結ぶＹ軸）において、Ｐｍと直交する位置のＸ方向の補正値ｈ１、ｈ２（所謂、第１の直交補正値、第２の直交補正値である）を算出する（Ｓ１４０）。
ｎ１の座標補正値を（ｎ１ｘ、ｎ１ｙ）、ｎ２の座標補正値を（ｎ２ｘ、ｎ２ｙ）、ｎ３の座標補正値を（ｎ３ｘ、ｎ３ｙ）、ｎ４の座標補正値を（ｎ４ｘ、ｎ４ｙ）とすると、ｈ１、ｈ２は、Ｙ軸に沿って比例する演算式によって求められ、ｈ１を求める演算式は、ｈ１＝（ｎ４ｘ−ｎ１ｘ）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｎ１ｘ、ｈ２を求める算出式は、ｈ２＝（ｎ３ｘ−ｎ２ｘ）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｎ２ｘ、である。
【００４４】
本実施例では、図７（ｂ）に示すように、ｈ１＝（２−３）×（３．４３８７−３）＋３＝２．５６１３になる。また、ｈ２＝（２−３）×（３．４３８７−３）＋３＝２．５６１３になる。
また、本実施例では、ステップＳ１４０によって本発明のＸ方向直交補正値算出手段としての機能が発現される。
【００４５】
次いで、ｈ１とｈ２を用い、指令値ＰｍのＸ方向の補正値ΔＳｘを算出する（Ｓ１５０）。ΔＳｘは、Ｘ方向に沿って比例する演算式を用いて求められ、ΔＳｘ＝（ｈ２−ｈ１）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｈ１である。
本実施例では、ΔＳｘ＝（２．５６１３−２．５６１３）×（１．８５４−１）＋２．５６１３＝２．５６１３である。
【００４６】
また、本実施例では、ステップＳ１５０によって本発明のＸ方向補正値算出手段としての機能が発現される。
次いで、指令値Ｐｍを挟む両側のＸ軸（ｎ１とｎ２を結ぶＸ軸とｎ３とｎ４を結ぶＸ軸）において、Ｐｍと直交する位置のＹ方向の補正値ｈ３、ｈ４（所謂、第３の直交補正値、第４の直交補正値である）を算出する（Ｓ１６０）。
【００４７】
ｎ１の座標補正値を（ｎ１ｘ、ｎ１ｙ）、ｎ２の座標補正値を（ｎ２ｘ、ｎ２ｙ）、ｎ３の座標補正値を（ｎ３ｘ、ｎ３ｙ）、ｎ４の座標補正値を（ｎ４ｘ、ｎ４ｙ）とすると、ｈ３、ｈ４はＸ軸に沿って比例する演算式によって求められ、ｈ３＝（ｎ２ｙ−ｎ１ｙ）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｎ１ｙ、であり、ｈ４を求める算出式は、ｈ４＝（ｎ３ｙ−ｎ４ｙ）×（κｘ−Ｋｘ）＋ｎ３ｙである。
【００４８】
本実施例では、図７（ｃ）に示すように、ｈ３＝（０−１）×（１．８５４−１）＋１＝０．１４６になる。また、ｈ４＝（−１−（−１）×（１．８５４−１）＋（−１）＝−１になる。
また、本実施例では、ステップＳ１６０とによって本発明のＹ方向直交補正値算出手段としての機能が発現される。
【００４９】
次いで、ｈ３とｈ４を用い、指令値ＰｍのＹ方向の補正値ΔＳｙを算出する（Ｓ１７０）。ΔＳｙはＹ方向に比例する演算式によって求められ、ΔＳｙ＝（ｈ３−ｈ４）×（κｙ−Ｋｙ）＋ｈ３である。
本実施例では、ΔＳｙ＝（−１−０．１４６）×０．４３８７＋０．１４６＝−０．３５６７になる。
【００５０】
また、本実施例では、ステップＳ１７０によって本発明のＹ方向補正値算出手段としての機能が発現される。
また、本実施例では、ステップＳ１１０〜Ｓ１７０によって本発明の補正値算出手段としての機能が発現される。
【００５１】
次いで、図１０のステップＳ０６において、指令値Ｐｍを補正する（Ｓ０６）。補正した指令値Ｌｈの算出式は、Ｌｈ＝Ｐｍ＋ΔＳである。
次いで、内部コンピュータ３２が補正後の指令値Ｌｈをサーボモータドライバー３１に入力し、サーボモータドライバー３１が駆動源１０、１１を駆動させるためのＰＷＭ信号を形成し、駆動源１０、１１が保持部７をＸ方向及びＹ方向に移動させる（Ｓ０７）。そして、内部コンピュータ３２は、保持部７が移動するに伴い、スケール１２、１３を介して検出された保持部７の移動位置が位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力され、保持部７を移動させる指令値Ｌｈと位置検出部２９、３０で検出した移動位置との偏差がなくなるように保持部７の移動位置を制御している（所謂、フルクローズドループ制御を行っている）。
【００５２】
次いで、加工装置２５を作動し、雄金型２６と雌金型２７により被加工物３４に孔空け加工、曲げ加工等、機械加工を行う（Ｓ０８）。
次いで、被加工物３４の機械加工が終了したか否かの判定を行い（Ｓ０９）、ＮＯの場合は、次の加工を行うために、Ｓ０２のステップに戻り、更にＮＣデータの指令値を取得する。そしてＳ０２〜Ｓ０９のステップを繰り返し、Ｓ０９のステップでＹＥＳになったときは、機械加工を終了する。
【００５３】
以下に、搬送装置２において、保持部７が実際に移動する移動位置の精度を確認するために、試験を行った結果について、図８、図９を用いて説明する。
本実施の形態の効果を確認するために、比較例とともに比較して試験を行った。
【００５４】
図８は本発明の指令値を補正する補正手段を用いない比較例であり、図９は本発明の指令値を補正する補正手段を用いた実施例である。
本試験においては、被加工物のＸ方向の加工範囲を５０ｍｍ〜２９０ｍｍに設定し、この加工範囲のＸ方向を分割数２４で除算し、１０ｍｍピッチでマトリックス状に座標を設定した。
【００５５】
また、外部コンピュータ３３には、保持部７を搬送軸３、４の方向に沿って往復移動し、５ｍｍピッチ間隔で保持部７が移動するように座標中間値を含む指令値Ｐｍを入力した。
図８、図９において、横軸は加工範囲における指令値Ｐｍであり、縦軸は指令値Ｐｍと保持部７が実際に実際に移動した位置との誤差である。また、図８、図９において、（Ｆ）は保持部７を加工範囲の先頭値から末端値に向かって移動させたときの誤差を表し、（Ｂ）は、保持部７を加工範囲の末端値から先頭値に向かって移動させたときの誤差を表している。
【００５６】
図９に示すように、実施例は、５０ｍｍ〜２９０ｍｍの範囲において、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差が１．５μｍ以内、誤差のバラツキＲが２．４μｍ以内であり、保持部７を精度良く所定の位置に搬送できた。また、往復移動における（Ｆ）の誤差と（Ｂ）の誤差との差も小さく、良好な結果が得られた。
【００５７】
一方、図８に示すように、比較例は、本発明の指令値Ｐｍを補正する補正手段を備えていないので、指令値Ｐｍが大きくなるにしたがい、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差が大きくなり、好ましい結果が得られなかった。
【００５８】
以下に、本発明の実施の形態による作用効果を記載する。
本発明の実施の形態によれば、オペレータによって入力された指令値Ｐｍとこの指令値Ｐｍに基づいて保持部７が実際に移動した位置との誤差がなくなるように、マトリックス上に設定した座標に座標補正値ΔＳを設定するとともにマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値において座標中間補正値ΔＳを算出できるので、加工範囲において補正値ΔＳを連続して得ることができる。そして、指令Ｐｍと実際に移動した位置との誤差を打ち消すように、マトリックス上の座標補正値ΔＳ又は算出した座標中間補正値ΔＳを指令値Ｐｍに加算し、補正した指令値Ｌｈに基づいて駆動原１０、１１を駆動し、被加工物３４を保持する保持部７を搬送軸３、４沿って移動することによって、保持部７を移動させる指令値Ｐｍがマトリックス上の座標又は座標と一致することがなくマトリックス上の座標に囲まれた座標中間値あっても、指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した移動位置との誤差がなくなるように、保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる。
【００５９】
また、本発明の実施の形態によれば、マトリックス上の座標における、保持部７を移動させるためにオペレータによって入力された指令値Ｐｍと保持部７が実際に移動した位置との誤差は、保持部７の往復移動における誤差を検出し、この往復の誤差の平均値としているので、保持部７が搬送軸３、４方向に往復移動する場合であっても保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる。
【００６０】
また、本発明の実施の形態による工作機械によれば、被加工物３４を保持する保持部７を所定の位置に精度良く搬送できる搬送装置を用いているので、被加工物３４を所定の形状に精度良く加工できる。
また、本発明の実施の形態によれば、保持部７を互いに直交するＸ方向の搬送軸３とＹ方向の搬送軸４に沿って移動させる搬送装置２の構成を示したが、本発明は、更にＸＹ方向に直交するＺ方向の搬送軸を備えた搬送装置にも適用できる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態によれば、座標中間補正値の算出は、ステップＳ１１０〜Ｓ１７０により、Ｘ方向の補正値ΔＳｘを先に算出し、その後Ｙ方向の補正値ΔＳｙを算出したが、先にΔＳｙを算出し、その後、ΔＳｘを算出しても良い。
【００６２】
また、本発明の実施の形態によれば、図７に示すように座標中間補正値の算出例において、指令値ＰｍがＸＹ方向の４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４に囲まれた例について記載したが、指令値がＸＹ方向の何れかの軸上にあり、２点の座標に挟まれた座標中間値である場合においても、本発明が適用できる。例えば、指令値Ｐｍがｎ１、ｎ２を結ぶＸ軸上にあって、Ｘ軸上の２点の座標ｎ１、ｎ２に挟まれている座標中間値である場合は、４点の座標ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４をｎ１、ｎ２、ｎ２、ｎ１とし、図１２中のＳ１１０〜Ｓ１７０のステップに従い、座標中間補正値を求めればよい。
【００６３】
また、本発明の実施の形態によれば、保持部７の位置を検出するスケール１２、１３の熱電対２３、２４及び温度測定器２８によって測定し、この温度値を内部コンピュータに入力するように構成されているので、内部コンピュータ３２は、スケール１２、１３の熱膨張量を、スケール１２とスケール１３のそれぞれについて算出し、前記スケール１２、１３の熱膨張量分を打ち消すように、保持部７を移動させる指令値Ｌｈを補正する温度補正手段を加えてもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態によれば、図１０のステップＳ０７に示すように、被加工物を加工する際に、保持部７が移動するに伴い、スケール１２、１３を介して検出された保持部７の移動位置を位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力し、指令値Ｌｈと位置検出部２９、３０で検出した保持部７の移動位置との偏差がなくなるように保持部７の移動位置を制御しているが（所謂、フルクローズドループ制御を行っている。）、保持部７の移動位置を位置検出部２９（図３中の符号２９）、３０（図２中の符号３０）から入力することなく、指令値Ｌｈに相当するＰＷＭ信号をサーボモータドライバー３１によって形成し、このＰＷＭ信号の数だけ駆動源１０、１１を駆動し停止させるように保持部７の移動位置を制御しても良い（所謂、オープンループ制御でも良い）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された実施の形態の、搬送装置の構成を表す平面図である。
【図２】同実施形態の、搬送装置の構成を表す正面図である。
【図３】同実施形態の、搬送装置の構成を表す側面図である。
【図４】同実施形態の、保持部の移動位置を制御する制御系全体の構成図である。
【図５】同実施形態の、加工範囲において座標をマトリックス上に設定した例を表す説明図である。
【図６】同実施形態の、前記マトリックス上の座標において座標補正値を設定した例を表す説明図である。
【図７】実施例形態の、座標中間補正値を算出する手順を説明するための図である。
【図８】比較例の、位置決め精度の試験結果を表す図である。
【図９】同実施形態の、位置決め精度の試験結果を表す図である。
【図１０】実施例形態の、内部コンピュータによる処理手順を表すフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートにおける、初期値設定の手順を表すフローチャートである。
【図１２】図１０のフローチャートにおける、座標中間補正値を算出する手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…工作機械、２…搬送装置、３，４…搬送軸（ボールネジ）、５，６…ボールナット、７…保持部、８…搬送部、９…ＮＣ制御部、１０、１１…駆動源（サーボモータ）、１２，１３…スケール（ガラススケール）、１４…フィンガー、１５，１６，１７，１８…ベアリング、１９，２０…カップリング（結合器）、２１，２２…ガイド、２３，２４…熱電対、２５…加工装置、２６…雄金型、２７…雌金型、２８…温度測定器、２９，３０…位置検出部、３１…サーボモータドライバー、３２…内部コンピュータ、３３…外部コンピュータ、３４…被加工物、３５…回転軸。
【図１】
2004167641.tif 000003
【図２】
2004167641.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004167641.tif 000009
【図８】
2004167641.tif 000010
【図９】
2004167641.tif 000011
【図１０】
2004167641.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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