[发明专利]运动引导装置的负荷测量系统和负荷测量方法以及运动引导装置的寿命算出方法

说明书

本发明提供一种能够高精度地对作用于使用状态下的运动引导装置的负荷进行测量的运动引导装置的负荷测量系统。设置：用于检测滑动构件(12)相对于轨道构件(11)的相对移动方向的位置的位置检测单元(4)；和对滑动构件(12)相对于轨道构件(11)的径向方向和/或水平方向的相对位移进行检测的至少一个传感器(2a～2d、3a～3d)。算出单元(6)基于位置检测单元(4)检测出的位置信息以及至少一个传感器(2a～2d、3a～3d)检测出的位移信息来算出与滑动构件(12)的位置建立关联的运动引导装置(1)的负荷。

技术领域

本发明涉及对作用于运动引导装置的负荷进行测量的运动引导装置的负荷测量系统和负荷测量方法以及运动引导装置的寿命算出方法。

背景技术

运动引导装置具备轨道构件和滑动构件，其中，滑动构件经由多个滚动体以能够相对移动的方式组装于轨道构件。若滑架相对于轨道构件相对地进行移动，则介于它们之间的滚动体就会进行滚动运动。通过利用滚动体的滚动运动，从而能够使滑动构件相对于轨道构件轻快地移动。

运动引导装置被嵌入到机器人、工作机械、半导体/液晶制造装置等实机中，对可动部进行的线运动进行引导。在运动引导装置的使用状态下，有负荷(也称为实际负荷)作用于运动引导装置。该负荷根据运动引导装置的使用条件，例如可动部的质量、作用于可动部的外力的大小以及方向、可动部的加减速的大小等而有各种变化。除了这些使用条件以外，负荷还会根据实机的热应变、在运动引导装置中产生的不平衡负荷等使用条件的不同而有变化。特别是，后者的使用条件很难预测，高精度地预测运动引导装置的负荷很困难。因此，一直以来，在选定运动引导装置时，对根据前者的使用条件算出的负荷乘以安全系数，选定具有相对于乘以安全系数后得到的负荷有富余的额定负荷的运动引导装置。

取代根据使用条件对运动引导装置的负荷进行预测，正尝试着对使用状态下的运动引导装置的负荷进行测量。作为该尝试，已知有以下方法：在滑动构件与可动部的工作台等之间夹入应变仪，从而测量作用于滑动构件的负荷；以及在滑动构件的一对袖部分别粘附应变仪，基于一对袖部的应变，使用示出应变量与负荷的关系的曲线图，算出作用于滑动构件的负荷(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-263286号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在前者的负荷测量方法中，可动部的重心会变高在滑动构件与可动部的工作台等之间夹入应变仪而产生的高度，因此在加减速时作用于滑动构件的力矩与使用状态时相比会变大。因此，存在不能高精度地测量使用状态下的运动引导装置的负荷这样的课题。

在后者的负荷测量方法中，无论对滑动构件作用径向方向的负荷、水平方向的负荷、还是力矩，都会以滑动构件的一对袖部打开的方式发生变形，因此存在难以根据应变仪的输出来判断作用了哪个方向的负荷这样的课题。此外，在运动引导装置的尺寸被变更的情况下，还存在每次变更时都需要制作示出应变量与负荷的关系的曲线图这样的课题。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够高精度地测量作用于使用状态下的运动引导装置的负荷的运动引导装置的负荷测量系统和负荷测量方法以及运动引导装置的寿命算出方法。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种运动引导装置的负荷测量系统，在所述运动引导装置中，滑动构件经由多个滚动体以能够相对移动的方式组装于轨道构件，所述运动引导装置的负荷测量系统具备：位置检测单元，用于检测所述滑动构件相对于所述轨道构件的相对移动方向的位置；至少一个传感器，用于检测所述滑动构件相对于所述轨道构件的径向方向和/或水平方向的位移；以及算出单元，基于所述位置检测单元检测出的位置信息以及所述至少一个传感器检测出的位移信息，算出与所述位置建立关联的所述运动引导装置的负荷。