JP2000255976A - Controller for multi-spindle device - Google Patents
Controller for multi-spindle deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ワーク搬送装置
等の多軸装置を制御する制御装置に関し、特に、監視し
たい軸のモータトルクを直接見ることができない場合
に、機械的に影響し合う他のモータトルクから対象軸の
モータトルクを推定して制御する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling a multi-axis device such as a work transfer device, and more particularly to a control device for controlling a motor torque of a shaft to be monitored when the motor torque cannot be directly viewed. The present invention relates to a device for estimating and controlling the motor torque of a target axis from the motor torque of the target.
【０００２】[0002]
【従来の技術】３軸制御される装置の一例として、図５
に示す板材搬送用のワーク搬送装置がある。この装置
は、前後（Ｚ軸）移動する可動フレーム５１に、左右
（Ｘ軸）方向に延びるレール５２を設け、レール５２に
沿って移動可能な走行体５３に、多数の吸着パッド５４
を有するワーク保持体５５を昇降（Ｙ軸）可能に設置し
たものである。可動フレーム５１、走行体５３、および
ワーク保持体５５は、各々サーボモータ５６〜５８およ
びラックアンドピニオンで駆動される。上記のワーク搬
送装置は、板材のワークＷを吸着パッド５４で吸着し、
ワーク保持体５５を３軸方向に動かして、所望のパレッ
トＰａ上に積んで行く。ワークＷをパレットＰａ上に積
む際には、Ｙ軸制御手段５９により、Ｙ軸サーボモータ
５８の負荷トルク（電流）を監視し、この負荷トルクが
設定値以下になったときに、積もうとしているワークＷ
がパレットＰａまたはその上に積載されているワークＷ
の上面に接したと判定し、ワーク保持体５５の下降を停
止して吸着パッド５４の吸引作用を無くし、ワークＷを
離すように制御される。Ｙ軸サーボモータ５８の負荷ト
ルクは、図７に示すような変化を生じる。すなわち、停
止時はワーク保持体５５を吊り上げるために必要なトル
クのため、トルク値は負荷トルク曲線ａにおける曲線部
分ａ１のように大きな値となり、ワーク保持体５５を一
定速度で下降させる間（図７の区間Ａ）は、曲線部分ａ
２のように、停止時よりも若干小さな略一定のトルク値
となり、ワークＷが積載済みワークＷに接すると、曲線
部分ａ３のように負荷トルクは急激に低下する。この曲
線部分ａ２から曲線部分ａ３へのトルク変化を検出し、
着地されたと判定してワーク保持体５５の下降停止を行
う。2. Description of the Related Art FIG.
There is a work transfer device for transferring a plate material shown in FIG. In this device, a movable frame 51 that moves back and forth (Z axis) is provided with a rail 52 extending in the left and right (X axis) direction, and a traveling body 53 movable along the rail 52 is provided with a large number of suction pads 54.
The work holding body 55 having the following is set up and down (Y axis). The movable frame 51, the traveling body 53, and the work holder 55 are driven by servo motors 56 to 58 and a rack and pinion, respectively. The above-described work transfer device sucks the work W of the plate material with the suction pad 54,
The work holder 55 is moved in three axial directions and is stacked on a desired pallet Pa. When the work W is loaded on the pallet Pa, the load torque (current) of the Y-axis servomotor 58 is monitored by the Y-axis control means 59, and when the load torque becomes equal to or less than the set value, an attempt is made to load. Work W
Is a pallet Pa or a workpiece W loaded thereon
Is determined to be in contact with the upper surface of the workpiece W, the descent of the work holder 55 is stopped, the suction action of the suction pad 54 is eliminated, and the work W is controlled to be released. The load torque of the Y-axis servo motor 58 changes as shown in FIG. That is, at the time of stopping, the torque value is a large value like the curve portion a1 in the load torque curve a because the torque is necessary to lift the work holder 55, and the torque value is lowered while the work holder 55 is lowered at a constant speed (see FIG. 7 is a section A)
2, the torque becomes a substantially constant torque value slightly smaller than that at the time of stop, and when the work W comes into contact with the loaded work W, the load torque sharply decreases as indicated by a curved line portion a3. A torque change from the curve portion a2 to the curve portion a3 is detected,
It is determined that the landing has been made, and the lowering of the work holder 55 is stopped.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】Ｙ軸サーボモータ５８
の負荷トルクは、吸着するワークＷの大きさや重量の違
いによってバラツキがあるうえ、下降中においてトルク
曲線ａは、曲線部分ａ２の詳細を図８に示すように不安
定なことが多く、大きな乱れがある。このような負荷ト
ルクの乱れは、昇降の案内をするリニアガイドにおける
摩擦抵抗の不安定や、ラックアンドピニオンの噛み合い
部におけるガタや振動、またモータ出力が弱い場合のモ
ータパワー引出しのための制御による脈動などに起因す
る。このような不安定なトルク値を設定値と比較して着
地を判定しようとすると、誤動作を生じる恐れがある。
比較の設定値を、トルクの乱れを考慮した値に設定すれ
ば、誤動作でワークＷを落下させることがなくなるが、
これでは下降中のワークＷを積載済みのワークＷに強く
押し付けてしまうことになり、Ｙ軸サーボモータ５８
や、機械に大きな負荷を与えることになる。また、着地
確認までの所要時間も長くなり、それだけ搬送のサイク
ルタイムが長くなる。SUMMARY OF THE INVENTION Y-axis servomotor 58
The load torque varies depending on the size and weight of the workpiece W to be attracted, and the torque curve a is often unstable during descending as shown in FIG. There is. Such disturbance of the load torque is caused by unstable frictional resistance in the linear guide that guides the ascending and descending, backlash and vibration at the meshing portion of the rack and pinion, and control for drawing out the motor power when the motor output is weak. Due to pulsation and the like. If an attempt is made to determine landing by comparing such an unstable torque value with a set value, a malfunction may occur.
If the set value of the comparison is set to a value considering the disturbance of the torque, the work W will not be dropped due to a malfunction.
In this case, the descending work W is strongly pressed against the loaded work W, and the Y-axis servo motor 58
Or a heavy load on the machine. In addition, the time required until the landing is confirmed becomes longer, and the transport cycle time becomes longer accordingly.
【０００４】この発明の目的は、制御対象軸の負荷トル
クの監視精度に問題があるときに、他の軸のトルクによ
り制御対象軸の負荷トルクを推定して制御することので
きる多軸装置の制御装置を提供することである。この発
明の他の目的は、重量の作用する軸である垂直軸が制御
対象軸である場合にも、その負荷トルクを推定して制御
可能とすることである。この発明のさらに他の目的は、
ワークの重量が変わっても適正なトルク判定にによる制
御を可能とすることである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-axis device capable of estimating and controlling the load torque of a controlled shaft by using the torque of another shaft when there is a problem in monitoring the load torque of the controlled shaft. It is to provide a control device. Another object of the present invention is to make it possible to control by estimating the load torque even when the vertical axis, which is the axis on which weight acts, is the axis to be controlled. Yet another object of the present invention is to
An object of the present invention is to enable control by appropriate torque determination even when the weight of a workpiece changes.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１と共に説明する。この多軸装置の制御
装置は、各々軸送り制御の対象である複数の軸（７）〜
（９）を持ち、一つの軸（８）の動作がフレーム（３）
を介して他の軸（９）の負荷に影響を及ぼす多軸装置
（１）に適用される。この制御装置（２０）は、この多
軸装置（１）において、目的の制御対象軸（８）と異な
る軸（９）のトルクを監視する他軸トルク監視手段（２
１）と、この他軸トルク監視手段（２１）の検出トルク
から前記目的の制御対象軸（８）の負荷トルクを推定す
るトルク推定手段（２２）と、このトルク推定手段（２
２）の推定結果に応じて前記目的の制御対象軸（８）を
制御する目的軸制御手段（２３）とを備える。上記の推
定は、必ずしも目的の制御対象軸（８）の負荷トルク値
に換算しなくても良く、目的の制御対象軸（８）の負荷
トルク値の変動として認識可能なように、他軸トルク監
視手段（２１）の検出トルクを処理する手段であれば良
い。上記多軸装置（１）は、目的の制御対象軸（８）の
動作により、フレーム（３）を介して他の軸（９）の負
荷トルクに影響が生じる。この負荷トルクの変動を他軸
トルク監視手段（２１）でとらえ、目的の制御対象軸
（８）の負荷トルクをトルク推定手段（２２）で推定す
る。この推定結果に応じて、目的の制御対象軸（８）の
制御を目的軸制御手段（２３）で行う。このため、監視
したい軸（８）のモータトルクを直接に見れない場合に
も、機械的に結合されている他の軸（９）のモータトル
クを監視評価し、目的の制御対象軸（８）のトルクを推
定して制御することができる。前記の他軸トルク監視手
段（２１）で監視する軸は、目的の制御対象軸（８）の
動作中に停止している軸が好ましい。The structure of the present invention will be described with reference to FIG. 1 corresponding to an embodiment. The control device of this multi-axis device includes a plurality of axes (7) to
(9), the movement of one axis (8) is frame (3)
To a multi-shaft device (1) that affects the load on another shaft (9) via The multi-axis device (1) includes a multi-axis device (20) that controls the torque of another axis (9) different from the target axis (8) to be controlled.
1), a torque estimating means (22) for estimating the load torque of the target control target shaft (8) from the detected torque of the other axis torque monitoring means (21), and a torque estimating means (2)
Target axis control means (23) for controlling the target control target axis (8) according to the estimation result of 2). The above estimation does not necessarily need to be converted to the load torque value of the target control target axis (8), and the torque of the other axis is recognized so as to be recognized as a change in the load torque value of the target control target axis (8). Any means may be used as long as it processes the detected torque of the monitoring means (21). In the multi-axis device (1), the operation of the target control target shaft (8) affects the load torque of the other shaft (9) via the frame (3). This change in load torque is captured by the other-axis torque monitoring means (21), and the load torque of the target control target shaft (8) is estimated by the torque estimation means (22). According to the estimation result, the target axis to be controlled (8) is controlled by the target axis control means (23). For this reason, even when the motor torque of the shaft (8) to be monitored cannot be directly observed, the motor torque of the other shaft (9) mechanically connected is monitored and evaluated, and the target control target shaft (8) is controlled. Can be estimated and controlled. The axis monitored by the other axis torque monitoring means (21) is preferably an axis stopped during operation of the target control target axis (8).
【０００６】この発明において、前記目的の制御対象軸
（８）は、垂直移動のための軸であり、前記他軸トルク
監視手段（２１）で監視される軸（９）は、水平移動の
ための軸であっても良い。垂直移動のための軸の場合、
重量が作用するために、特に下降中等のトルクが不安定
なことが多い。このような場合に、水平移動のための軸
（９）のトルクを他軸トルク監視手段（２１）で監視
し、垂直移動の軸（８）のトルクを推定することで、ト
ルク推定値が安定し、正しく負荷トルクを判定，評価す
ることができる。In the present invention, the target control target axis (8) is an axis for vertical movement, and the axis (9) monitored by the other axis torque monitoring means (21) is for horizontal movement. Axis. For an axis for vertical movement,
Due to the action of the weight, the torque is often unstable, especially during descent. In such a case, the torque of the axis (9) for horizontal movement is monitored by the other axis torque monitoring means (21), and the torque of the axis (8) of vertical movement is estimated, so that the estimated torque value is stable. In addition, the load torque can be correctly determined and evaluated.
【０００７】この発明において、前記多軸装置（１）
は、水平移動可能なフレーム（３）に、ワーク（Ｗ）を
保持するワーク保持体（５）を垂直移動可能に設置し、
前記フレーム（３）およびワーク保持体（５）を各々前
記各制御対象軸である駆動源で駆動するワーク搬送装置
であっても良い。この場合に、前記目的の制御対象軸
（８）が、前記ワーク保持体（５）を垂直移動させる軸
であり、前記他軸トルク監視手段（２１）で監視される
軸（９）が、前記フレーム（３）を水平移動させる軸で
あっても良い。多軸装置（１）がワーク搬送装置である
場合、ワーク保持体（５）で保持されるワーク（Ｗ）の
重量が種々異なることがある。このような場合に、ワー
ク保持体（５）を垂直移動させるにつき、制御対象軸
（８）の負荷を直接見るのではなく、フレーム（３）を
水平移動させる負荷トルクから垂直軸である制御対象軸
（８）の負荷を推定することで、ワーク重量が種々変わ
っても、垂直移動軸の動作に伴う負荷の変動、特にワー
ク（Ｗ）が下降して接地したときの負荷変動等が、正し
く評価できる。この場合に、搬送の都度異なるワーク重
量の違いによって比較設定値を変更しなくても、垂直移
動軸の負荷変動を正しく評価して制御することができ
る。In the present invention, the multi-axis device (1)
A work holder (5) for holding a work (W) is installed on a horizontally movable frame (3) so as to be vertically movable,
A work transfer device that drives each of the frame (3) and the work holder (5) by a drive source that is the control target axis may be used. In this case, the target control target axis (8) is an axis for vertically moving the work holder (5), and the axis (9) monitored by the other axis torque monitoring means (21) is the axis (9). An axis for horizontally moving the frame (3) may be used. When the multi-axis device (1) is a work transfer device, the weight of the work (W) held by the work holder (5) may be variously different. In such a case, when the workpiece holder (5) is moved vertically, the load on the control target shaft (8) is not directly observed, but the load torque on the frame (3) is moved horizontally to determine the control target that is the vertical axis. By estimating the load on the axis (8), even if the weight of the work changes variously, the fluctuation of the load due to the operation of the vertical movement axis, especially the load fluctuation when the work (W) descends and touches down, etc. Can be evaluated. In this case, it is possible to correctly evaluate and control the load fluctuation of the vertical movement axis without changing the comparison set value due to the difference in the work weight that is different each time the conveyance is performed.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図４と共に説明する。多軸装置１は、ワークＷを搬送
する３軸のワーク搬送装置であり、固定フレーム２に可
動フレーム３が前後（Ｚ軸方向）移動自在に設置され、
可動フレーム３に走行体５が左右方向（Ｘ軸方向）に沿
って走行自在に設置され、走行体４にワーク保持体５が
上下（Ｙ軸方向）移動自在に設置されている。ワークＷ
は板材である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The multi-axis device 1 is a three-axis work transfer device that transfers a work W, and a movable frame 3 is installed on a fixed frame 2 so as to be movable back and forth (Z-axis direction).
The traveling body 5 is installed on the movable frame 3 so as to be able to travel along the left-right direction (X-axis direction), and the work holder 5 is installed on the traveling body 4 so as to be movable up and down (Y-axis direction). Work W
Is a plate material.
【０００９】可動フレーム３は、図２，図３に平面図お
よび正面図を各々示すように、ワーク積載場所Ｓに跨が
って配置された一対のフレーム本体３ａ，３ａと、これ
らフレーム本体３ａ，３ａ間に架設されたレール３ｂと
を有し、両フレーム本体３ａ，３ａで固定フレーム２の
レール部２ａ上にローラを介して設置されている。架設
のレール３ｂは、一端側に延長しており、加工機１３の
テーブル１４上まで延びる。ワーク積載場所Ｓは、前後
に並ぶ複数の積載エリアＳ１〜Ｓ３を有しており、各積
載エリアＳ１〜Ｓ３において、ワークＷは、各々パレッ
トまたは台車等の積載台Ｐ上に積載される。走行体４
は、可動フレーム３のレール３ｂに走行自在に設置され
ている。ワーク保持体５は、ワークＷを保持する真空吸
着パッド等の吸着具６を平面的に多数並べて設けたもの
であり、縦フレーム部５ａで走行体４に上下移動自在に
設置されている。これら走行体４の走行およびワーク保
持体５の上下移動は、具体的にはニリアガイド（図示せ
ず）を介して案内される。The movable frame 3 has a pair of frame bodies 3a, 3a arranged over a work loading place S, as shown in plan and front views in FIGS. , 3a and a rail 3b provided between the frame bodies 3a, 3a. The erected rail 3b extends to one end side and extends to a position above the table 14 of the processing machine 13. The work loading place S has a plurality of loading areas S1 to S3 arranged in front and rear, and in each of the loading areas S1 to S3, the work W is loaded on a loading table P such as a pallet or a cart. Running body 4
Is mounted on the rail 3b of the movable frame 3 so as to be able to travel freely. The work holder 5 is provided with a large number of suction tools 6 such as vacuum suction pads for holding the work W arranged in a plane, and is mounted on the traveling body 4 in a vertical frame portion 5a so as to be movable up and down. The traveling of the traveling body 4 and the vertical movement of the work holder 5 are specifically guided via a nilia guide (not shown).
【００１０】走行体４、ワーク保持体５、および可動フ
レーム３は、それぞれサーボモータからなるＸ軸モータ
７、Ｙ軸モータ８、およびＺ軸モータ９により、伝達機
構１０〜１２を介して駆動される。これら各軸のモータ
７〜９が、特許請求の範囲で言う軸送り制御の対象の
「軸」となる。各伝達機構１０〜１２は、ラックアンド
ピニオン等からなる。The traveling body 4, the work holder 5, and the movable frame 3 are driven by X-axis motors 7, Y-axis motors 8, and Z-axis motors 9 composed of servo motors via transmission mechanisms 10 to 12, respectively. You. The motors 7 to 9 of these shafts are the “shafts” to be controlled by the axis feed control. Each of the transmission mechanisms 10 to 12 is formed of a rack and pinion or the like.
【００１１】この多軸装置１は、走行体４の走行（Ｘ軸
移動）、ワーク保持体５の昇降（Ｙ軸移動）、および可
動フレーム３の前後移動（Ｚ軸移動）により、一部の積
載エリアＳ２に積載されたワークＷを加工機１３のテー
ブル１４上に搬送し、加工機１３で加工されたワークＷ
を一部の積載エリアＳ１に搬送して積載する。ワーク保
持体５で保持されたワークＷを積載エリアＳ１の積載台
Ｐ上に積載するに際して、ワーク保持体５が下降して把
持ワークＷが積載済みワークＷ（または積載台Ｐ）上に
接地すると、ワーク保持体５の加工を停止させると共
に、ワーク保持体５の吸着具６の吸引を解除する。この
場合の接地の監視、およびこの監視結果による制御を、
この制御装置２０で行う。The multi-axis device 1 is partially moved by moving the traveling body 4 (moving in the X axis), elevating and lowering the work holder 5 (moving in the Y axis), and moving the movable frame 3 back and forth (moving in the Z axis). The work W loaded in the loading area S2 is transported onto the table 14 of the processing machine 13 and the work W processed by the processing machine 13 is transferred.
Is transported to some loading areas S1 and loaded. When the work W held by the work holder 5 is loaded on the loading table P in the loading area S1, the work holder 5 descends and the gripped work W comes into contact with the loaded work W (or the loading table P). Then, the processing of the work holder 5 is stopped, and the suction of the suction tool 6 of the work holder 5 is released. Monitoring of grounding in this case and control based on the monitoring result
This is performed by the control device 20.
【００１２】制御装置２０は、他軸トルク監視手段２１
と、トルク推定手段２２と、目的軸制御手段２３とを有
する。制御装置２０の目的の制御対象軸は、ワーク保持
体５を垂直移動させる軸、すなわちＹ軸のモータ８であ
る。他軸トルク監視手段２１は、目的の制御対象軸（Ｙ
軸）と異なる軸のトルクを監視する手段であり、この例
では、水平移動のための軸の一つであるＺ軸モータ９
を、その電流検出器等の検出手段９ａを介して監視する
ものとしてある。トルク推定手段２２は、他軸トルク監
視手段２１の検出トルクから、目的の制御対象軸である
Ｙ軸モータ８の負荷トルクを推定する手段である。この
推定は、必ずしもＹ軸のトルク値に換算しなくても良
く、Ｙ軸のトルク値の変動として認識できる何らかの値
に、Ｚ軸トルクの検出値の処理を行えば良い。目的軸制
御手段２３は、Ｙ軸モータ８を制御する手段であり、ト
ルク推定手段２２の推定結果に応じてＹ軸モータ８を制
御するものとしてある。具体的には、目的軸制御手段２
３は、ワーク保持体５を下降させてワークＷを積載済み
のワークＷ上に降ろすときに、保持ワークＷが積載済み
ワークＷに接地したことがトルク推定手段２２の推定結
果から判定されると、Ｙ軸モータ８の下降駆動を停止さ
せ、吸着具６の吸引を解除し、Ｙ軸モータ８を上昇駆動
させる制御を行う。これら各手段２１〜２３のさらに具
体的な機能は、次の動作例と共に説明する。The control device 20 includes another axis torque monitoring means 21
, A torque estimating unit 22 and a target axis control unit 23. The target control target axis of the control device 20 is the axis for vertically moving the workpiece holder 5, that is, the Y-axis motor 8. The other axis torque monitoring means 21 outputs the target control target axis (Y
This is a means for monitoring the torque of an axis different from that of the Z axis. In this example, the Z axis motor 9 is one of the axes for horizontal movement.
Is monitored via detection means 9a such as a current detector. The torque estimating means 22 is means for estimating the load torque of the Y-axis motor 8, which is the target control target axis, from the torque detected by the other axis torque monitoring means 21. This estimation does not necessarily need to be converted to the Y-axis torque value, and the detection value of the Z-axis torque may be processed to any value that can be recognized as a change in the Y-axis torque value. The target axis control unit 23 is a unit that controls the Y-axis motor 8, and controls the Y-axis motor 8 according to the estimation result of the torque estimation unit 22. Specifically, target axis control means 2
3 is that when it is determined from the estimation result of the torque estimating means 22 that the holding work W is in contact with the loaded work W when the work W is lowered onto the loaded work W by lowering the work holder 5. Then, the lowering drive of the Y-axis motor 8 is stopped, the suction of the suction device 6 is released, and the Y-axis motor 8 is controlled to be driven upward. More specific functions of these units 21 to 23 will be described together with the following operation examples.
【００１３】動作例を説明する。図４に示すように、ワ
ークＷを保持したワーク保持体５をＹ軸モータ８が下降
させるときに、保持ワークＷが、鎖線で示すように積載
済みワークＷに接地して積載済みワークＷを押し付ける
ようになると、その押付け力の反力は、可動フレーム
３の前部上端を上方に回そうとする力として作用す
る。このの力は、可動フレーム３の中心Ａを基準とし
て可動フレーム３の下部後端を下方に回そうとする力
となり、可動フレーム３はＺ軸方向の力を受ける。そ
のため、Ｘ軸モータ９のトルクを監視すれば、Ｙ軸モー
タ８のトルクが推定できる。Ｚ軸モータ９のトルクの監
視は、Ｚ軸モータ９が停止した状態で行われるため、ガ
イド系、駆動伝達系、あるいはモータ出力制御の脈動に
よるＺ軸モータ９のトルク変動がない状態で行える。ま
た、Ｙ軸モータ８のトルクにより上記〜のようにし
て伝わる力は、Ｚ軸モータ９に作用するときは、乱れが
無視できる程度に小さくなる。そのため、このようにＺ
軸モータ９のトルクを監視して目的のＹ軸モータ８のト
ルクを推定することにより、Ｙ軸モータ８のトルクの乱
れにかかわらず、正確にワーク保持体５の着地を検出す
ることができる。An operation example will be described. As shown in FIG. 4, when the Y-axis motor 8 lowers the work holder 5 holding the work W, the held work W is grounded to the loaded work W as shown by a chain line to When the movable frame 3 is pressed, the reaction force of the pressing force acts as a force to turn the front upper end of the movable frame 3 upward. This force acts to turn the lower rear end of the movable frame 3 downward with respect to the center A of the movable frame 3, and the movable frame 3 receives a force in the Z-axis direction. Therefore, if the torque of the X-axis motor 9 is monitored, the torque of the Y-axis motor 8 can be estimated. Since the monitoring of the torque of the Z-axis motor 9 is performed in a state where the Z-axis motor 9 is stopped, the monitoring can be performed in a state where there is no torque fluctuation of the Z-axis motor 9 due to the pulsation of the guide system, the drive transmission system, or the motor output control. Further, the force transmitted as described above by the torque of the Y-axis motor 8 when acting on the Z-axis motor 9 becomes small enough to disturb the disturbance. Therefore, Z
By monitoring the torque of the shaft motor 9 and estimating the target torque of the Y-axis motor 8, it is possible to accurately detect the landing of the work holder 5 regardless of the disturbance of the torque of the Y-axis motor 8.
【００１４】なお、上記実施形態は、多軸装置１が板材
ワークＷを搬送するワーク搬送装置である場合につき説
明したが、この発明は、多軸装置１が旋盤等の工作機械
にワークを搬送するガントリローダ等のワーク搬送装置
であっも、また搬送装置以外の種々の装置である場合に
も適用することができる。また、前記実施形態の多軸装
置１において、例えばＸ軸モータ７のトルクを、Ｚ軸モ
ータ９のトルクの監視で推定するようにしても良い。さ
らに、この発明は、３軸に限らず、２軸の多軸装置や、
４軸以上の多軸装置の制御に適用することもできる。Although the above embodiment has been described with reference to the case where the multi-axis device 1 is a work transfer device for transferring a plate material work W, the present invention relates to a case where the multi-axis device 1 transfers a work to a machine tool such as a lathe. The present invention can also be applied to a work transfer device such as a gantry loader and various devices other than the transfer device. In the multi-axis device 1 of the embodiment, for example, the torque of the X-axis motor 7 may be estimated by monitoring the torque of the Z-axis motor 9. Further, the present invention is not limited to the three-axis, two-axis multi-axis device,
The present invention can be applied to control of a multi-axis device having four or more axes.
【００１５】[0015]
【発明の効果】この発明の多軸装置の制御装置は、監視
したい軸のモータトルクを直接にみれない場合にも、機
械的に結合されている他の軸のモータトルクを監視評価
し、目的の制御対象軸のトルクを推定して制御すること
ができる。また、重量軸である垂直軸が制御対象軸であ
る場合にも、その負荷トルクを推定して制御することが
できる。さらに、多軸装置がワーク搬送装置である場合
は、ワークの重量が変わっても適正なトルク判定をして
制御することができる。The control device for a multi-axis device according to the present invention monitors and evaluates the motor torque of another mechanically coupled shaft even if the motor torque of the shaft to be monitored cannot be directly observed. It is possible to control by estimating the torque of the control target shaft. Further, even when the vertical axis, which is the weight axis, is the axis to be controlled, the load torque can be estimated and controlled. Further, when the multi-axis device is a work transfer device, even if the weight of the work changes, it is possible to control by making an appropriate torque determination.
【図１】この発明の一実施形態にかかる制御装置の概念
構成を、多軸装置の側面図と共に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a conceptual configuration of a control device according to an embodiment of the present invention, together with a side view of a multi-axis device.
【図２】同多軸装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the multi-axis device.
【図３】同多軸装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the multi-axis device.
【図４】同多軸装置の動作説明図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the multi-axis device.
【図５】従来例の概念構成の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conceptual configuration of a conventional example.
【図６】同従来例の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the conventional example.
【図７】同従来例の負荷トルク曲線のグラフである。FIG. 7 is a graph of a load torque curve of the conventional example.
【図８】同負荷トルク曲線の一部を拡大して示す図であ
る。FIG. 8 is an enlarged view of a part of the load torque curve.
１…多軸装置 ２…固定フレーム ３…可動フレーム ４…走行体 ５…ワーク保持体 ６…吸着具 ７…Ｘ軸モータ（軸） ８…Ｙ軸モータ（軸） ９…Ｚ軸モータ（軸） ９ａ…検出手段 １３…加工機 ２０…制御装置 ２１…他軸トルク監視手段 ２２…トルク推定手段 ２３…目的軸制御手段 Ｓ…ワーク積載場所 Ｓ１〜Ｓ３…積載エリア Ｗ…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-axis device 2 ... Fixed frame 3 ... Movable frame 4 ... Traveling body 5 ... Work holder 6 ... Suction tool 7 ... X-axis motor (axis) 8 ... Y-axis motor (axis) 9 ... Z-axis motor (axis) 9a ... Detecting means 13 ... Processing machine 20 ... Control device 21 ... Other axis torque monitoring means 22 ... Torque estimating means 23 ... Target axis control means S ... Work loading place S1-S3 ... Loading area W ... Work
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F004 EA01 FA00 FB03 JA03 3F029 BA09 CA06 CA82 3F204 AA03 BA07 CA07 GA04 3F343 FA10 FB17 GA01 GB01 GC01 GD04 HA12 HB04 JB02 JB24 JB27 LA04 LA14 LC02 LC19 LD22 LD30 MB03 MB09 MC05 MC19 MC21 Continued on front page F term (reference) 3F004 EA01 FA00 FB03 JA03 3F029 BA09 CA06 CA82 3F204 AA03 BA07 CA07 GA04 3F343 FA10 FB17 GA01 GB01 GC01 GD04 HA12 HB04 JB02 JB24 JB27 LA04 LA14 LC02 LC19 LD22 LD30 MB03 MB09 MC05 MC19
Claims (3)
持ち、一つの軸の動作がフレームを介して他の軸の負荷
に影響を及ぼす多軸装置において、目的の制御対象軸と
異なる軸のトルクを監視する他軸トルク監視手段と、こ
の他軸トルク監視手段の検出トルクから前記目的の制御
対象軸の負荷トルクを推定するトルク推定手段と、この
トルク推定手段の推定結果に応じて前記目的の制御対象
軸を制御する目的軸制御手段とを備えた多軸装置の制御
装置。1. A multi-axis device having a plurality of axes each of which is subject to axis feed control, wherein the operation of one axis affects the load of another axis via a frame, is different from a target axis to be controlled. Other axis torque monitoring means for monitoring the torque of the shaft, torque estimation means for estimating the load torque of the target control target axis from the detected torque of the other axis torque monitoring means, and A control device for a multi-axis device, comprising: target axis control means for controlling the target control target axis.
めの軸であり、前記他軸トルク監視手段で監視される軸
は、水平移動のための軸である請求項１記載の多軸装置
の制御装置。2. The multi-axis according to claim 1, wherein the target control target axis is an axis for vertical movement, and the axis monitored by the other axis torque monitoring means is an axis for horizontal movement. Equipment control device.
ムに、ワークを保持するワーク保持体を垂直移動可能に
設置し、前記フレームおよびワーク保持体を各々前記制
御対象軸である駆動源で駆動するワーク搬送装置であっ
て、前記目的の制御対象軸が、前記ワーク保持体を垂直
移動させる軸であり、前記他軸トルク監視手段で監視さ
れる軸が、前記フレームを水平移動させる軸である請求
項２記載の多軸装置の制御装置。3. The multi-axis device, wherein a work holder for holding a work is installed on a horizontally movable frame so as to be vertically movable, and the frame and the work holder are each driven by a drive source which is the controlled object axis. In the driven work transfer device, the target control target axis is an axis for vertically moving the work holder, and an axis monitored by the other axis torque monitoring means is an axis for horizontally moving the frame. The control device for a multi-axis device according to claim 2.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11057910A JP2000255976A (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Controller for multi-spindle device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11057910A JP2000255976A (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Controller for multi-spindle device |
Publications (1)
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ID=13069157
Family Applications (1)
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| Country | Link |
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1999
- 1999-03-05 JP JP11057910A patent/JP2000255976A/en active Pending
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