工业机器制造技术

一种工业机器，包括：移动机构，用于沿着特定轴方向移动；控制器，用于控制所述移动机构；以及角度检测器，用于检测所述移动机构相对于与所述特定轴方向垂直的轴的角度，其中，所述控制器包括：角度误差获取部，用于基于在所述移动机构移动时检测到的角度，针对所述移动机构的各个位置获取所述移动机构的角度误差；参数生成器，用于通过在所述移动机构的各个位置处对所述角度误差进行积分来生成各个直线度校正参数，所述直线度校正参数用于校正所述移动机构在所述特定轴方向上的直线度误差；以及校正部，用于基于所述直线度校正参数来校正所述移动机构的移动误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业机器。
技术介绍
已知有诸如测量仪器、机床和机器人等的工业机器，这些工业机器配置有移动机构，其沿着特定轴方向移动；和控制器，用于控制该移动机构(例如，参见专利文献1)。专利文献1的位置测量装置(工业机器)配置有台板，其具有基准面；移动部件(移动机构)， 其沿着与该基准面平行的特定轴方向移动；和位置坐标计算部件(控制器)。专利文献1所述的位置测量装置采用位置测量装置的运动学模型，以根据该位置测量装置的移动误差的几何原因对各误差(以下称为几何误差)进行分类。在制造位置测量装置时，预先测量该位置测量装置的各个几何误差，并且针对各个几何误差计算用于校正各个几何误差的校正参数。位置测量装置通过根据各个几何校正参数和该位置测量装置的运动学模型校正移动误差(以下称为精确空间校正)，来提高测量精度。然而，由于受到使用位置测量装置的环境的温度变化和位置测量装置随时间的变化的影响，各个几何误差发生变化，因此，尽管在制造位置测量装置时预先测量了各个几何误差并计算出了各几何误差的校正参数，仍有时不能进行适当的精确空间校正。这是由于没有考虑几何误差发生的变化。在专利文献1的位置测量装置中，通过将双轴测角仪分别安装至基准面和移动部件，对几何误差的横摆误差和俯仰误差进行再测量。然后，可以通过再进行精确空间校正， 进行考虑到横摆误差和俯仰误差的变化的适当的精确空间校正。注意，横摆误差是移动部件相对于在该移动部件的移动方向上的轴的角度误差，而俯仰误差是移动部件相对于与该移动部件的移动轴方向垂直且与基准面平行的轴的另一角度误差。专利文献1 日本特开2002-257535然而，在专利文献1的位置测量装置中，由于没有再测量几何误差的直线度误差， 因此不能对由该直线度误差所引起的移动误差进行适当校正。即，不能进行考虑到直线度误差的变化的适当的精确空间校正。为了解决该问题，可以考虑以下例如，通过向使用位置测量装置的环境引入高价空调设备或提高移动部件的刚性，来抑制由于受到使用位置测量装置的环境的温度变化和位置测量装置随时间的变化的影响而产生的直线度误差的变化。然而，这将导致制造成本和运行成本增加。可选地，例如，可以考虑以下将移动部件安装至由石材等制成的台板并且增加该台板的厚度，从而抑制直线度误差的变化。然而，当将移动部件安装至由混凝土制成的座板时，不能抑制直线度误差的变化。还可以考虑以下通过使用例如直规和激光长度检测器再测量直线度误差来进行直线度误差的校正参数(以下称为直线度误差校正参数)的修正计算。然而，由于需要采用诸如直规和激光长度检测器等的仪器，因此，这将导致精确空间校正的成本和操作时间增加。
技术实现思路
本专利技术的说明性方面提供以下的工业机器即使在受到使用环境的温度变化和/ 或随时间发生的变化的影响时，该工业机器也能够进行适当的精确空间校正。根据本专利技术的第一方面，一种工业机器，包括移动机构，用于沿着特定轴方向移动；控制器，用于控制所述移动机构；以及角度检测器，用于检测所述移动机构相对于与所述特定轴方向垂直的轴的角度，其中，所述控制器包括角度误差获取部，用于基于在所述移动机构移动时检测到的所述角度，针对所述移动机构的各个位置获取所述移动机构的角度误差；参数生成器，用于通过在所述移动机构的各个位置处对所述角度误差进行积分来生成各个直线度校正参数，所述直线度校正参数用于校正所述移动机构在所述特定轴方向上的直线度误差；以及校正部，用于基于所述直线度校正参数来校正所述移动机构的移动误差。根据上述结构，工业机器配置有角度检测器，该角度检测器用于检测移动机构相对于与特定轴方向垂直的轴的角度，例如用于检测移动机构的俯仰误差。参数生成器通过在移动机构的各个位置处对由角度误差获取部获取到的俯仰误差进行积分来生成直线度校正参数，并且校正部基于由参数生成器所生成的直线度校正参数进行精确空间校正。因此，即使当工业机器受到诸如使用环境的温度变动和由于时间经过而引起的变化等的因素的影响时，该工业机器也可以进行考虑到直线度误差的变化的适当的精确空间校正。根据本专利技术的第二方面，所述控制器可以包括存储部，所述存储部用于存储所述移动机构的角度误差和所述移动机构的直线度误差，以及其中，所述参数生成器通过在所述移动机构的各个位置处对预先存储在所述存储部中的所述移动机构的角度误差和所述角度误差获取部获取到的所述移动机构的角度误差之间的差进行积分来计算各个所述直线度误差的变化量，并且通过将各个所述直线度误差的变化量与预先存储在所述存储部中的所述移动机构的直线度误差相加，来生成所述直线度校正参数。一般设置直条状的引导部作为沿着特定轴方向移动的移动机构，其中，该引导部通过多点固定而被安装到基座。对于这种移动机构，由于工业机器的使用环境的温度变化以及由于基座的热膨胀系数和引导部的热膨胀系数之间的差异，使得在引导部中发生挠曲 (起伏)，并由此移动机构的直线度误差变化。与由于加工而产生的引导部的起伏相比，由于热膨胀系数的差异而产生的引导部的起伏较大。在这里所述的实施例的工业机器中，通过在制造工业机器期间预先测量几何误差来计算各个几何误差的校正参数。因此，通过基于根据制造工业机器时移动机构的直线度误差生成的直线度校正参数对移动机构的移动误差进行校正，可以对由于因加工而产生的引导部的小起伏所引起的移动误差进行适当校正。此外，通过基于根据各个直线度误差的变化量生成的直线度校正参数对移动机构的移动误差进行校正，可以对由于因热膨胀系数的差异而产生的引导部的大起伏所引起的移动误差进行适当校正。根据本专利技术，通过存储移动机构的角度误差和制造工业机器时移动机构的直线度误差，参数生成器可以通过将制造工业机器时移动机构的直线度误差与直线度误差的变化量相加来生成直线度校正参数。因而，工业机器可以对以下两个移动误差进行适当校正由于因加工而产生的引导部的小起伏所引起的移动误差、和由于因热膨胀系数差异而产生的引导部的大起伏所引起的移动误差。根据本专利技术的第三方面，所述工业机器可以是配置有所述移动机构和所述控制器的测量仪器。在这种测量仪器中，由于通常将要测量的对象安装到基座以进行测量，因此除了测量仪器的使用环境的温度变化和测量仪器随时间的变化以外，移动机构的直线度误差还由于安装在基座上的要测量的对象的重量而变化。为了解决该问题，例如，尽管可以考虑制造刚性较高的基座从而抑制移动误差的变化，但这将导致成本增加。根据本专利技术，即使测量仪器受到例如放置在基座上的要测量的对象的重量的影响，该测量仪器也可以进行考虑到直线度误差的变化的适当的精确空间校正。附图说明将基于以下附图来详细说明本专利技术的典型实施例，其中图1是示出根据典型实施例的三维测量仪器的概要结构的图；图2是示出根据典型实施例的移动机构的挠曲角度(deflection angle)和挠曲量(deflection amount)之间的关系的图；图3是示出根据典型实施例的校正部进行精确空间校正之前和之后的直线度误差的图形；以及图4是示出根据典型实施例的精确空间校正的方法的流程图。 具体实施例方式以下将基于附图来解释第一典型实施例。三维测量仪器的概要结构图1是示出根据第一典型实施例的三维测量仪器1的概要结构的图。在以下解释中，图1的向上方向是+Z轴方向，并且与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种工业机器，包括：移动机构，用于沿着特定轴方向移动；控制器，用于控制所述移动机构；以及角度检测器，用于检测所述移动机构相对于与所述特定轴方向垂直的轴的角度，其中，所述控制器包括：角度误差获取部，用于基于在所述移动机构移动时检测到的所述基于所述直线度校正参数来校正所述移动机构的移动误差。角度，针对所述移动机构的各个位置获取所述移动机构的角度误差；参数生成器，用于通过在所述移动机构的各个位置处对所述角度误差进行积分来生成各个直线度校正参数，所述直线度校正参数用于校正所述移动机构在所述特定轴方向上的直线度误差；以及校正部，用于

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川村香苗，町田信美，规矩智茂雄，福田满，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP