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JP7696285B2 - SHIFT AMOUNT CONTROL SYSTEM, SHIFT AMOUNT CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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JP7696285B2 - SHIFT AMOUNT CONTROL SYSTEM, SHIFT AMOUNT CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents

SHIFT AMOUNT CONTROL SYSTEM, SHIFT AMOUNT CONTROL METHOD, AND PROGRAM Download PDF

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JP7696285B2 JP2021201105A JP2021201105A JP7696285B2 JP 7696285 B2 JP7696285 B2 JP 7696285B2 JP 2021201105 A JP2021201105 A JP 2021201105A JP 2021201105 A JP2021201105 A JP 2021201105A JP 7696285 B2 JP7696285 B2 JP 7696285B2
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Description

本発明は、シフト量制御システム、シフト量制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a shift amount control system, a shift amount control method, and a program.

下記特許文献1には、ロボットアームに取り付けられたカメラを所定の位置へ制御してマークを撮影し、マークの予め定めた位置からのズレ量に基づいてロボットアームの制御状態を判定する状態判定装置が記載されている。 The following Patent Document 1 describes a state determination device that controls a camera attached to a robot arm to a predetermined position to capture an image of a mark, and determines the control state of the robot arm based on the amount of deviation of the mark from a predetermined position.

特開2020-108909号公報JP 2020-108909 A

上記特許文献1の管内の状態判定装置を用いると、ズレ量を補正してロボットの稼働を継続することができる。しかしながら、カメラ等の撮像装置の撮影によるズレ量の検出精度には限界がある。このため、ロボットアームなどの被操作部のシフト量の制御に高い精度が求められるシステムでは採用し難い。 By using the in-pipe condition determination device of Patent Document 1, the amount of misalignment can be corrected and the robot can continue to operate. However, there is a limit to the accuracy with which the amount of misalignment can be detected by imaging with an imaging device such as a camera. For this reason, it is difficult to adopt this device in systems that require high accuracy in controlling the amount of shift of an operated part such as a robot arm.

本発明は、上記事実を考慮して、撮像装置を用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できるシフト量制御システム、シフト量制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 In consideration of the above, the present invention aims to provide a shift amount control system, a shift amount control method, and a program that can control the shift amount with higher accuracy than shift amount control using an imaging device.

第一態様のシフト量制御システムは、ドラムにタイヤ部材を巻き付ける巻き付け装置の被操作部を、シフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、前記入力値に基づいて前記被操作部を移動させ、前記被操作部のエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記変位計の位置ずれを算出し、前記入力値を補正する補正部と、を備える。 The shift amount control system of the first embodiment includes a control unit that operates an operated unit of a winding device that winds a tire component around a drum based on an input value of a shift amount, an acquisition unit that moves the operated unit based on the input value and acquires the measured position of an observation line formed in a predetermined shape on an index body using a two-dimensional displacement meter arranged on an end effector of the operated unit, and a correction unit that calculates the positional deviation of the displacement meter relative to the attachment point of the end effector on the operated unit based on the difference between the initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and the measurement position of the observation line after the winding device is driven a predetermined number of times, and corrects the input value.

第一態様のシフト量制御システムは、制御部が、シフト量の入力値に基づいて巻き付け装置の被操作部を操作する。これにより、入力されたシフト量に応じて被操作部が移動して、ドラムにタイヤ部材が巻き付けられる。 In the first embodiment of the shift amount control system, the control unit operates the operated part of the winding device based on the input value of the shift amount. This causes the operated part to move according to the input shift amount, and the tire component is wound around the drum.

ここで、巻き付け装置を繰り返し使用する過程で、機械振動やエンドエフェクタの自重等により、エンドエフェクタが、被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対して位置ずれする場合がある。エンドエフェクタが位置ずれすると、エンドエフェクタの制御点も位置ずれする。このような位置ずれした状態を放置すると、タイヤ部材をドラムの正確な位置に精度高く巻き付けることが難しい。 Here, in the process of repeatedly using the winding device, the end effector may become misaligned with respect to the attachment point of the end effector on the operated part due to mechanical vibrations, the end effector's own weight, etc. When the end effector becomes misaligned, the control point of the end effector also becomes misaligned. If such a misaligned state is left unattended, it becomes difficult to wind the tire component precisely in the exact position on the drum.

そこで、シフト量制御システムでは、制御部がシフト量の入力値に基づいて被操作部を移動させ、二次元変位計によって、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する。そして、補正部が、観測線の初期測定位置と、巻き付け装置を所定回数駆動後の観測線の測定位置との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、エンドエフェクタが位置ずれした状態でも、位置ずれの影響を低減できる。 In the shift amount control system, the control unit moves the operated unit based on the input value of the shift amount, and the two-dimensional displacement meter measures the position of the observation line formed in a predetermined shape on the indicator body. The correction unit then corrects the input value based on the difference between the initial measurement position of the observation line and the measurement position of the observation line after the winding device has been driven a predetermined number of times. This makes it possible to reduce the effects of misalignment even when the end effector is misaligned.

このように、第一態様のシフト量制御システムでは、二次元変位計による測定値を用いて、シフト量の入力値を補正する。このため、例えばカメラのみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the shift amount control system of the first embodiment, the input value of the shift amount is corrected using the measurement value from the two-dimensional displacement meter. Therefore, the shift amount can be controlled with high accuracy compared to shift amount control using only a camera, for example.

第二態様のシフト量制御システムは、前記取得部は、前記エンドエフェクタに取付けた測定冶具を、前記二次元変位計を用いて測定することにより、前記二次元変位計に対する前記エンドエフェクタの制御点の位置を取得し、前記補正部は、取得された前記エンドエフェクタの制御点の位置の、設定値とのずれに基づいて、前記入力値をさらに補正する。 In the second embodiment of the shift amount control system, the acquisition unit acquires the position of the control point of the end effector relative to the two-dimensional displacement gauge by measuring the measuring jig attached to the end effector using the two-dimensional displacement gauge, and the correction unit further corrects the input value based on the deviation of the acquired position of the control point of the end effector from a set value.

第二態様のシフト量制御システムでは、測定冶具を用いることにより、二次元変位計に対するエンドエフェクタの制御点の位置を測定できる。そして、補正部が、エンドエフェクタの制御点の位置の、設定値とのずれに基づいて、入力値をさらに補正する。これより、シフト量の制御精度を向上できる。 In the second embodiment of the shift amount control system, a measuring tool is used to measure the position of the control point of the end effector relative to the two-dimensional displacement gauge. The correction unit then further corrects the input value based on the deviation of the position of the control point of the end effector from a set value. This improves the control accuracy of the shift amount.

第三態様のシフト量制御システムは、前記観測線は、前記指標体に形成された正方形状の凹部及び円形状の凹部によって形成されている。 In the third embodiment of the shift amount control system, the observation line is formed by a square recess and a circular recess formed in the indicator body.

第三態様のシフト量制御システムでは、観測線が正方形状の凹部及び円形状の凹部によって形成されている。すなわち、シフト量制御システムは、異なる2つの形状の観測線を備えている。このため、エンドエフェクタの位置にずれが生じた場合、そのずれ方に応じて、2つの観測線のそれぞれにおいて、検出されるずれ方が異なる。これにより、エンドエフェクタがどのようにずれているかを把握し易い。 In the third embodiment of the shift amount control system, the observation line is formed by a square recess and a circular recess. That is, the shift amount control system has observation lines of two different shapes. Therefore, when a deviation occurs in the position of the end effector, the amount of deviation detected by each of the two observation lines differs depending on the degree of deviation. This makes it easier to grasp how the end effector is deviated.

第四態様のシフト量制御システムは、前記観測線は、前記指標体において互いに対向する両面に形成されている。 In the fourth aspect of the shift amount control system, the observation lines are formed on both opposing sides of the index body.

第四態様のシフト量制御システムでは、観測線は、前記指標体において互いに対向する両面に形成されているため、エンドエフェクタを指標体の両側から近づけてずれ量を把握できる。 In the fourth aspect of the shift amount control system, the observation lines are formed on both opposing sides of the index body, so that the amount of deviation can be grasped by bringing the end effector close to both sides of the index body.

第五態様のシフト量制御方法は、ドラムにタイヤ部材を巻き付ける巻き付け装置の被操作部を、シフト量の入力値に基づいて操作する工程と、前記被操作部のエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体に所定の間隔で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する工程と、取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記変位計の位置ずれを算出し、前記入力値を補正する工程と、を備える。 The fifth aspect of the shift amount control method includes the steps of: operating an operated part of a winding device that winds a tire component around a drum based on an input value of the shift amount; acquiring the measured position of an observation line formed at a predetermined interval on an indicator body using a two-dimensional displacement meter disposed on an end effector of the operated part; and calculating the positional deviation of the displacement meter relative to the attachment point of the end effector on the operated part based on the difference between the initial measurement position of the acquired observation line and the measurement position of the observation line after the winding device is driven a predetermined number of times, and correcting the input value.

第五態様のシフト量制御方法では、制御部が、シフト量の入力値に基づいて巻き付け装置の被操作部を操作する。これにより、入力されたシフト量に応じて被操作部が移動して、ドラムにタイヤ部材が巻き付けられる。 In the fifth aspect of the shift amount control method, the control unit operates the operated part of the winding device based on the input value of the shift amount. This causes the operated part to move according to the input shift amount, and the tire component is wound around the drum.

ここで、巻き付け装置を繰り返し使用する過程で、機械振動やエンドエフェクタの自重等により、エンドエフェクタが、被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対して位置ずれする場合がある。エンドエフェクタが位置ずれすると、エンドエフェクタの制御点も位置ずれする。このような位置ずれした状態を放置すると、タイヤ部材をドラムの正確な位置に精度高く巻き付けることが難しい。 Here, in the process of repeatedly using the winding device, the end effector may become misaligned with respect to the attachment point of the end effector on the operated part due to mechanical vibrations, the end effector's own weight, etc. When the end effector becomes misaligned, the control point of the end effector also becomes misaligned. If such a misaligned state is left unattended, it becomes difficult to wind the tire component precisely in the exact position on the drum.

そこで、シフト量制御方法では、制御部がシフト量の入力値に基づいて被操作部を移動させ、二次元変位計によって、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する。そして、補正部が、観測線の初期測定位置と、巻き付け装置を所定回数駆動後の観測線の測定位置との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、エンドエフェクタが位置ずれした状態でも、位置ずれの影響を低減できる。 In the shift amount control method, the control unit moves the operated unit based on an input value of the shift amount, and the two-dimensional displacement meter measures the position of the observation line formed in a predetermined shape on the indicator body. The correction unit then corrects the input value based on the difference between the initial measurement position of the observation line and the measurement position of the observation line after the winding device has been driven a predetermined number of times. This makes it possible to reduce the effects of misalignment even when the end effector is misaligned.

このように、第五態様のシフト量制御方法では、二次元変位計による測定値を用いて、シフト量の入力値を補正する。このため、例えばカメラのみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the fifth aspect of the shift amount control method, the input value of the shift amount is corrected using the measurement value from the two-dimensional displacement meter. Therefore, the shift amount can be controlled with high accuracy compared to shift amount control using only a camera, for example.

第六態様のプログラムは、コンピュータを、ドラムにタイヤ部材を巻き付ける巻き付け装置の被操作部(ロボットアームやエンドエフェクタ)を、シフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、前記入力値に基づいて前記被操作部を移動させ、前記被操作部のエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体(マスタブロック)に所定の間隔で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記変位計の位置ずれを算出し、前記入力値を補正する補正部と、して機能させる。 The program of the sixth aspect causes the computer to function as a control unit that operates an operated unit (robot arm or end effector) of a winding device that winds a tire component around a drum based on an input value of a shift amount, an acquisition unit that moves the operated unit based on the input value and acquires the measured position of an observation line when measuring the position of an observation line formed at a predetermined interval on an index body (master block) using a two-dimensional displacement meter arranged on the end effector of the operated unit, and a correction unit that calculates the positional deviation of the displacement meter relative to the attachment point of the end effector on the operated unit based on the difference between the initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and the measurement position of the observation line after the winding device has been driven a predetermined number of times, and corrects the input value.

第六態様のプログラムでは、制御部が、シフト量の入力値に基づいて巻き付け装置の被操作部を操作する。これにより、入力されたシフト量に応じて被操作部が移動して、ドラムにタイヤ部材が巻き付けられる。 In the sixth aspect of the program, the control unit operates the operated part of the winding device based on the input value of the shift amount. This causes the operated part to move according to the input shift amount, and the tire component is wound around the drum.

ここで、巻き付け装置を繰り返し使用する過程で、機械振動やエンドエフェクタの自重等により、エンドエフェクタが、被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対して位置ずれする場合がある。エンドエフェクタが位置ずれすると、エンドエフェクタの制御点も位置ずれする。このような位置ずれした状態を放置すると、タイヤ部材をドラムの正確な位置に精度高く巻き付けることが難しい。 Here, in the process of repeatedly using the winding device, the end effector may become misaligned with respect to the attachment point of the end effector on the operated part due to mechanical vibrations, the end effector's own weight, etc. When the end effector becomes misaligned, the control point of the end effector also becomes misaligned. If such a misaligned state is left unattended, it becomes difficult to wind the tire component precisely in the exact position on the drum.

そこで、このプログラムでは、制御部がシフト量の入力値に基づいて被操作部を移動させ、二次元変位計によって、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する。そして、補正部が、観測線の初期測定位置と、巻き付け装置を所定回数駆動後の観測線の測定位置との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、エンドエフェクタが位置ずれした状態でも、位置ずれの影響を低減できる。 In this program, the control unit moves the operated unit based on the input value of the shift amount, and the two-dimensional displacement gauge measures the position of the observation line formed in a predetermined shape on the indicator body. The correction unit then corrects the input value based on the difference between the initial measurement position of the observation line and the measurement position of the observation line after the winding device has been driven a predetermined number of times. This makes it possible to reduce the effects of misalignment even when the end effector is misaligned.

このように、第六態様のプログラムでは、二次元変位計による測定値を用いて、シフト量の入力値を補正する。このため、例えばカメラのみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the program of the sixth aspect, the input value of the shift amount is corrected using the measurement value from the two-dimensional displacement meter. This allows the shift amount to be controlled with higher accuracy than, for example, shift amount control using only a camera.

第七態様のシフト量制御システムは、ドラムにタイヤ部材を巻き付ける巻き付け装置と、前記巻き付け装置に備えられた被操作部と、前記被操作部に配置されたエンドエフェクタと、所定の間隔で観測線が形成された指標体と、前記エンドエフェクタに配置され、前記観測線の位置を測定する二次元変位計と、前記被操作部をシフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、前記入力値に基づいて前記被操作部を移動させて、前記二次元変位計を用いて前記観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記変位計の位置ずれを算出し、前記入力値を補正する補正部と、を有するシフト量制御装置と、を備える。 The seventh aspect of the shift amount control system includes a winding device that winds a tire component around a drum, an operated part provided on the winding device, an end effector arranged on the operated part, an index body on which observation lines are formed at a predetermined interval, a two-dimensional displacement meter arranged on the end effector and measuring the position of the observation line, a control unit that operates the operated part based on an input value of the shift amount, an acquisition unit that acquires the measured position of the observation line when moving the operated part based on the input value and measuring the position of the observation line using the two-dimensional displacement meter, and a correction unit that calculates the positional deviation of the displacement meter relative to the attachment point of the end effector on the operated part based on the difference between the initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and the measurement position of the observation line after the winding device is driven a predetermined number of times, and corrects the input value.

第七態様のシフト量制御システムは、制御部が、シフト量の入力値に基づいて巻き付け装置の被操作部を操作する。これにより、入力されたシフト量に応じて被操作部が移動して、ドラムにタイヤ部材が巻き付けられる。 In the seventh aspect of the shift amount control system, the control unit operates the operated part of the winding device based on the input value of the shift amount. This causes the operated part to move according to the input shift amount, and the tire component is wound around the drum.

ここで、巻き付け装置を繰り返し使用する過程で、機械振動やエンドエフェクタの自重等により、エンドエフェクタが、被操作部におけるエンドエフェクタの取付箇所に対して位置ずれする場合がある。エンドエフェクタが位置ずれすると、エンドエフェクタの制御点も位置ずれする。このような位置ずれした状態を放置すると、タイヤ部材をドラムの正確な位置に精度高く巻き付けることが難しい。 Here, in the process of repeatedly using the winding device, the end effector may become misaligned with respect to the attachment point of the end effector on the operated part due to mechanical vibrations, the end effector's own weight, etc. When the end effector becomes misaligned, the control point of the end effector also becomes misaligned. If such a misaligned state is left unattended, it becomes difficult to wind the tire component precisely in the exact position on the drum.

そこで、シフト量制御システムでは、制御部がシフト量の入力値に基づいて被操作部を移動させ、二次元変位計によって、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する。そして、補正部が、観測線の初期測定位置と、巻き付け装置を所定回数駆動後の観測線の測定位置との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、エンドエフェクタが位置ずれした状態でも、位置ずれの影響を低減できる。 In the shift amount control system, the control unit moves the operated unit based on the input value of the shift amount, and the two-dimensional displacement meter measures the position of the observation line formed in a predetermined shape on the indicator body. The correction unit then corrects the input value based on the difference between the initial measurement position of the observation line and the measurement position of the observation line after the winding device has been driven a predetermined number of times. This makes it possible to reduce the effects of misalignment even when the end effector is misaligned.

このように、第七態様のシフト量制御システムでは、二次元変位計による測定値を用いて、シフト量の入力値を補正する。このため、例えばカメラのみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the seventh aspect of the shift amount control system, the input value of the shift amount is corrected using the measurement value from the two-dimensional displacement meter. Therefore, the shift amount can be controlled with high accuracy compared to shift amount control using only a camera, for example.

本発明のシフト量制御システム、シフト量制御方法及びプログラムでは、カメラを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 The shift amount control system, shift amount control method, and program of the present invention can control the shift amount with higher accuracy than shift amount control using a camera.

本発明の実施形態に係るシフト量制御システム、シフト量制御方法及びプログラムによって製造されるタイヤを示す判断面図である。1 is a cross-sectional view showing a tire manufactured by a shift amount control system, a shift amount control method, and a program according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a shift amount control system according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムのロボットの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a robot of a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムのエンドエフェクタの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an end effector of the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、エンドエフェクタの制御点を、ビードワイヤを環状部材に巻付ける巻付け位置に配置した状態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a state in which a control point of an end effector is disposed at a winding position where a bead wire is wound around an annular member in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. FIG. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、トラッキング装置を用いて、巻付けドラムの回転中心を墨出ししている状態を示す斜視図であり、(B)は、トラッキング装置を用いて、エンドエフェクタの制御点の位置を検出している状態を示す斜視図である。FIG. 1A is a perspective view showing a state in which the center of rotation of a winding drum is marked out using a tracking device in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view showing a state in which the position of a control point of an end effector is detected using the tracking device. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるマスタブロックを示す正面図であり、(B)は(A)のB-B線断面図である。1A is a front view showing a master block in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるマスタブロックの平面配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a planar arrangement of a master block in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるシフト量制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of a shift amount control device in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるシフト量制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of a shift amount control device in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention; (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるシフト量データベースを示す表であり、(B)はシフト量データベースから導出される誤差テーブル及び近似関数を示すグラフである。1A is a table showing a shift amount database in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a graph showing an error table and an approximation function derived from the shift amount database. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおける重量対応シフト量データベースを示す表であり、(B)は重量対応シフト量データベースから導出される誤差テーブル及び近似関数を示すグラフである。1A is a table showing a weight corresponding shift amount database in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a graph showing an error table and an approximation function derived from the weight corresponding shift amount database. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、トラッキング装置を用いて、エンドエフェクタの制御点の位置を複数検出している状態を示す斜視図である。1A is a perspective view showing a state in which a tracking device is used to detect multiple positions of a control point of an end effector in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、制御点をマスタブロックへ近接させた状態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a state in which a control point is brought close to a master block in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いてマスタブロックの観測線の位置を検出している状態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a state in which the position of an observation line of a master block is detected using a two-dimensional displacement meter in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いてマスタブロックの観測線の位置を検出している別の状態を示す斜視図である。11 is a perspective view showing another state in which the position of the observation line of the master block is detected using a two-dimensional displacement meter in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、トラッキング装置を用いたシフト量補正処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a shift amount correction process using a tracking device in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いたシフト量補正処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a shift amount correction process using a two-dimensional displacement meter in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いたシフト量補正処理によって補正された近似関数を示すグラフである。11 is a graph showing an approximation function corrected by a shift amount correction process using a two-dimensional displacement meter in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおけるメカニカルインターフェース座標系の原点とツール座標系の原点を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the origin of a mechanical interface coordinate system and the origin of a tool coordinate system in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて制御点をマスタブロックへ近接させた状態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a state in which a control point is brought close to a master block in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いてマスタブロックの観測線の位置を検出している状態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a state in which the position of an observation line of a master block is detected using a two-dimensional displacement meter in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. FIG. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いてマスタブロックの観測線の位置を検出している別の状態を示す斜視図であり、(B)は初期値と測定値のずれを示すグラフである。1A is an oblique view showing another state in which the position of the observation line of the master block is detected using a two-dimensional displacement meter in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a graph showing the deviation between the initial value and the measured value. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計を用いてマスタブロックの観測線の位置を検出している別の状態を示す斜視図であり、(B)は初期値と測定値のずれを示すグラフである。1A is an oblique view showing another state in which the position of the observation line of the master block is detected using a two-dimensional displacement meter in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a graph showing the deviation between the initial value and the measured value. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計及びマスタブロックを用いたシフト量補正処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a shift amount correction process using a two-dimensional displacement gauge and a master block in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計とツール座標系の原点との位置ずれを把握するための冶具を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a jig for grasping a positional deviation between a two-dimensional displacement gauge and the origin of a tool coordinate system in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention. FIG. (A)は本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計とツール座標系の原点とのY方向における位置ずれを示す側面図であり、(B)は二次元変位計とツール座標系の原点とのX方向における位置ずれを示す側面図である。1A is a side view showing the positional deviation in the Y direction between a two-dimensional displacement gauge and the origin of a tool coordinate system in a shift amount control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view showing the positional deviation in the X direction between a two-dimensional displacement gauge and the origin of the tool coordinate system. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計及びマスタブロックを用いたシフト量補正処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a shift amount correction process using a two-dimensional displacement gauge and a master block in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシフト量制御システムにおいて、二次元変位計及び冶具を用いたシフト量補正処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a shift amount correction process using a two-dimensional displacement gauge and a jig in the shift amount control system according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態に係るシフト量制御システム、シフト量制御方法及びプログラムについて、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。 Below, a shift amount control system, a shift amount control method, and a program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Components indicated with the same reference numerals in each drawing are the same components. However, unless otherwise specified in the specification, each component is not limited to one, and there may be multiple components.

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。 In addition, explanations of configurations and symbols that are duplicated in each drawing may be omitted. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications, such as omitting configurations or replacing them with different configurations, within the scope of the purpose of the present invention.

<タイヤ>
図1には、後述する巻き付け装置20を含む生産システムによって製造可能な空気入りタイヤ(以下、「タイヤ100と称す)が示されている。図1において、タイヤ100は、適用リム(図示省略)に装着された状態で規定内圧を充填し、かつ、無負荷の状態として示されている。
<Tires>
FIG. 1 shows a pneumatic tire (hereinafter referred to as tire 100) that can be manufactured by a production system including a winding device 20 described later. In FIG. 1, the tire 100 is shown mounted on an applicable rim (not shown), inflated to a specified internal pressure, and in an unloaded state.

ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO 2021年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。 Here, "applicable rim" refers to the standard rim for the applicable size (Measuring Rim in the ETRTO Standards Manual, Design Rim in the TRA Yearbook) that is an industrial standard valid in the region where the tire is produced and used, and is described or will be described in the future in the JATMA Yearbook of the Japan Automobile Tire Manufacturers Association (JATMA) in Japan, the Standards Manual of the European Tire and Rim Technical Organization (ETRTO) in Europe, and the Yearbook of the Tire and Rim Association, Inc. (TRA) in the United States. (That is, the above "rim" includes not only current sizes, but also sizes that may be included in the above industry standards in the future. Examples of "sizes to be described in the future" include sizes listed as "FUTURE DEVELOPMENTS" in the 2021 edition of ETRTO.) However, in the case of sizes not listed in the above industry standards, it refers to a rim with a width that corresponds to the bead width of the tire.

また、「規定内圧」とは、上記JATMA等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。 In addition, "prescribed internal pressure" refers to the air pressure (maximum air pressure) that corresponds to the maximum load capacity of a single wheel for the applicable size and ply rating as stated in the above JATMA etc., and for sizes not stated in the above industrial standards, "prescribed internal pressure" refers to the air pressure (maximum air pressure) that corresponds to the maximum load capacity specified for each vehicle on which the tire is mounted.

タイヤ1は、トレッド部3と、一対のショルダ部4と、一対のサイドウォール部5と、一対のビード部6と、これらの間に延在するトロイド状をなしたカーカス2と、を有している。また、タイヤ1は、カーカス2のタイヤ径方向外側であって、トレッド部3の内部にベルト3Aを有している。一対のビード部6の一方は、2つのサイドウォール部5の一方(セリアル側サイドウォール部)に連なっている。一対のビード部6の他方は、2つのサイドウォール部5の他方(反セリアル側サイドウォール部)に連なっている。なお、図1において、2つのサイドウォールの一方(または他方)は表示されていない。) The tire 1 has a tread portion 3, a pair of shoulder portions 4, a pair of sidewall portions 5, a pair of bead portions 6, and a toroidal carcass 2 extending between them. The tire 1 also has a belt 3A inside the tread portion 3, on the tire radial outside of the carcass 2. One of the pair of bead portions 6 is connected to one of the two sidewall portions 5 (serial sidewall portion). The other of the pair of bead portions 6 is connected to the other of the two sidewall portions 5 (anti-serial sidewall portion). Note that one (or the other) of the two sidewalls is not shown in FIG. 1.)

一対のビード部6のそれぞれには、ビード7が埋設されている。ビード7は、カーカス2の折返し部分の内側に埋設されている。ビード7は、少なくとも一本のビードワイヤ8をタイヤ中心軸線周りに巻き回すことによって形成されている。また、タイヤ1は、1対のビードフィラー9を有している。ビードフィラー9はそれぞれ、ビード7のタイヤ径方向外側に隣接して配置されている(図1において、一対のビードフィラー9の一方(または他方)は図示されていない。)。即ち、ビードフィラー9もまた、カーカス2の折返し部分の内側に埋設されている。 A bead 7 is embedded in each of the pair of bead portions 6. The bead 7 is embedded inside the folded portion of the carcass 2. The bead 7 is formed by winding at least one bead wire 8 around the center axis of the tire. The tire 1 also has a pair of bead fillers 9. Each of the bead fillers 9 is disposed adjacent to the bead 7 on the outer side in the tire radial direction (one (or the other) of the pair of bead fillers 9 is not shown in FIG. 1). That is, the bead filler 9 is also embedded inside the folded portion of the carcass 2.

なお、本発明に係る巻き付け装置20を含む生産システムを用いることによって製造可能な空気入りタイヤは、図1に示すような構造のタイヤ1に限定されるものではない。本発明に係る、巻き付け装置20を含む生産システムは、後述するように、タイヤの構成に線状部材を巻き付けた構成を含むものであれば、様々な構成のタイヤの製造に用いることができる。 Note that the pneumatic tires that can be manufactured using the production system including the winding device 20 according to the present invention are not limited to the tire 1 having the structure shown in FIG. 1. The production system including the winding device 20 according to the present invention can be used to manufacture tires of various configurations as long as the tire configuration includes a configuration in which a linear member is wound, as described below.

<シフト量制御システム>
図2には、本発明の実施形態に係るシフト量制御システム80が示されている。シフト量制御システム80は、シフト量制御装置10、巻き付け装置20、トラッキング装置30及び変位測定装置40を含んで構成されている。
<Shift amount control system>
2 shows a shift amount control system 80 according to an embodiment of the present invention. The shift amount control system 80 includes a shift amount control device 10, a winding device 20, a tracking device 30, and a displacement measuring device 40.

シフト量制御システム80は、巻付け装置20によるタイヤ1(具体的には、後述する環状部材M)へのビードワイヤ8(図1参照)等の線状部材の巻付け精度を向上させるためのシステムである。シフト量制御装置10は、環状部材Mへビードワイヤ8を巻付ける際に、巻付け装置20のシフト量制御を実施する。また、シフト量制御装置10は、巻付け装置20のシフト量を補正する制御を実施する。 The shift amount control system 80 is a system for improving the accuracy of winding a linear member such as a bead wire 8 (see FIG. 1) around a tire 1 (specifically, an annular member M described below) by the winding device 20. The shift amount control device 10 controls the shift amount of the winding device 20 when winding the bead wire 8 around the annular member M. The shift amount control device 10 also controls to correct the shift amount of the winding device 20.

トラッキング装置30及び変位測定装置40は、シフト量制御装置10による、シフト量補正のために必要な情報を得るための装置である。図2においては、便宜的にトラッキング装置30及び変位測定装置40の双方が図示されているが、後述するように、トラッキング装置30及び変位測定装置40は必ずしも同時に使用しない。つまり、シフト量制御システム80には、トラッキング装置30及び変位測定装置40の一方を省略した態様も含まれる。 The tracking device 30 and the displacement measuring device 40 are devices for obtaining information necessary for the shift amount correction by the shift amount control device 10. In FIG. 2, both the tracking device 30 and the displacement measuring device 40 are illustrated for convenience, but as described below, the tracking device 30 and the displacement measuring device 40 are not necessarily used at the same time. In other words, the shift amount control system 80 also includes a configuration in which either the tracking device 30 or the displacement measuring device 40 is omitted.

<巻付け装置>
巻付け装置20は、ロボット22及び巻付けドラム26を含んで形成された生産設備である。
<Winding device>
The winding device 20 is a production facility formed to include a robot 22 and a winding drum 26 .

(巻付けドラム)
巻付けドラム26は、未加硫のゴムタイヤで形成された環状部材Mを支持する支持部である。環状部材Mには、エンドエフェクタ24から上述したビードワイヤ8が供給される。
(Winding drum)
The winding drum 26 is a support portion that supports the annular member M formed of an unvulcanized rubber tire. The above-mentioned bead wire 8 is supplied to the annular member M from the end effector 24.

なお、図2においては、タイヤ中心軸線CL1がX方向に沿って配置され、このX方向に沿って、巻付けドラム26とロボット22とが配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。図2に示した配置は、説明の便宜上好適である一例を示したものであり、例えば図8に示すように、巻付けドラム26とロボット22とは、X方向と直交するY方向に沿って配置してもよい。 2, the tire center axis CL1 is arranged along the X direction, and the winding drum 26 and the robot 22 are arranged along this X direction, but the embodiment of the present invention is not limited to this. The arrangement shown in FIG. 2 is an example that is suitable for convenience of explanation, and for example, as shown in FIG. 8, the winding drum 26 and the robot 22 may be arranged along the Y direction perpendicular to the X direction.

(ロボットの構成)
ロボット22は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24を有するタイヤの生産装置である。エンドエフェクタ24は、ロボットアーム112の先端に取り付けられている。
(Robot configuration)
The robot 22 is a tire production device that has a robot arm 112 and an end effector 24. The end effector 24 is attached to the tip of the robot arm 112.

図3に示すように、ロボット22は、少なくとも1つの関節111(関節111a~111f)を有するロボットアーム112と、エンドエフェクタ24と、を含んで構成されている。本実施形態において、エンドエフェクタ24は、ロボットアーム112の先端E112に取り付けられている。 As shown in FIG. 3, the robot 22 includes a robot arm 112 having at least one joint 111 (joints 111a to 111f) and an end effector 24. In this embodiment, the end effector 24 is attached to the tip E112 of the robot arm 112.

ロボット22は、6軸以上の自由度を有している。本実施形態において、ロボット22は、6軸ロボットである。ロボットアーム112は、第1アーム112a、第2アーム112b、第3アーム112c、第4アーム112d、第5アーム112e、第6アーム112f及び第7アーム112gを有している。 The robot 22 has six or more degrees of freedom. In this embodiment, the robot 22 is a six-axis robot. The robot arm 112 has a first arm 112a, a second arm 112b, a third arm 112c, a fourth arm 112d, a fifth arm 112e, a sixth arm 112f, and a seventh arm 112g.

6軸ロボットであるロボット22は、6つの関節(111a~111f)を有している。第1関節111aは、例えば、第2アーム112bを第1アーム112aに対して旋回可能に連結する。第2関節111bは、例えば、第3アーム112cを第2アーム112bに対して前後方向に揺動可能に連結する。 The robot 22 is a six-axis robot and has six joints (111a to 111f). The first joint 111a, for example, connects the second arm 112b to the first arm 112a so that the second arm 112b can pivot. The second joint 111b, for example, connects the third arm 112c to the second arm 112b so that the third arm 112c can swing forward and backward.

第3関節111cは、例えば、第4アーム112dを第3アーム112cに対して上下方向に揺動可能に連結する。第4関節111dは、例えば、第5アーム112eを第4アーム112dに対して旋回可能に連結する。第5関節111eは、第6アーム112fを第5アーム112eに対して上下方向に揺動可能に連結する。 The third joint 111c, for example, connects the fourth arm 112d to the third arm 112c so that the fourth arm 112d can swing up and down. The fourth joint 111d, for example, connects the fifth arm 112e to the fourth arm 112d so that the fifth arm 112e can pivot. The fifth joint 111e connects the sixth arm 112f to the fifth arm 112e so that the sixth arm 112f can swing up and down.

第6関節111fは、例えば、第7アーム112gを第6アーム112fに対して旋回可能に連結する。第7アーム112gの先端は、ロボットアーム112の先端E112を構成する。第7アーム112gの先端には、エンドエフェクタ24を取り付けることができる。 The sixth joint 111f, for example, rotatably connects the seventh arm 112g to the sixth arm 112f. The tip of the seventh arm 112g constitutes the tip E112 of the robot arm 112. An end effector 24 can be attached to the tip of the seventh arm 112g.

これらの構成により、ロボット22は、図2に示すXYZ軸の座標系において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の3つの直線方向に自由度を有しているとともにX軸の周り、Y軸の周りおよびZ軸の周りの3つの軸の周りに自由度を有している。 With these configurations, the robot 22 has degrees of freedom in three linear directions, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, in the XYZ-axis coordinate system shown in Figure 2, and has degrees of freedom around three axes, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.

ここで、X軸、Y軸およびZ軸はそれぞれ、互いに直交する軸である。本実施形態によれば、例えば、Z軸は、鉛直方向に対して平行になるように設定することができる。また、本実施形態によれば、X軸及びY軸は、タイヤ中心軸線CL1が水平面に含まれるときの当該タイヤ中心軸線CL1に対して平行になるように設定することができる。さらに、本実施形態によれば、X軸及びY軸は、タイヤ中心軸線が水平面に含まれる状態でタイヤ幅方向中心線を水平面でみたときの当該タイヤ幅方向中心線に対して平行になるように設定することができる。 Here, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are mutually orthogonal. According to this embodiment, for example, the Z-axis can be set to be parallel to the vertical direction. According to this embodiment, the X-axis and Y-axis can be set to be parallel to the tire center axis line CL1 when the tire center axis line CL1 is included in a horizontal plane. Furthermore, according to this embodiment, the X-axis and Y-axis can be set to be parallel to the tire width direction center line when the tire center axis line is included in a horizontal plane and the tire width direction center line is viewed on the horizontal plane.

(巻き付け装置の制御の概要)
巻付け装置20を形成するロボット22及び巻付けドラム26の動きは、シフト量制御装置10によって関連付けられて制御される。但し、ロボット22及び巻付けドラム26のそれぞれを、別個の制御装置によって制御することもできる。この場合、個々の制御装置は、互いに双方向通信を可能なものとすることが好ましい。
(Overview of Winding Device Control)
The movements of the robot 22 and the winding drum 26 that form the winding device 20 are associated with and controlled by the shift amount control device 10. However, the robot 22 and the winding drum 26 may each be controlled by a separate control device. In this case, it is preferable that the individual control devices are capable of two-way communication with each other.

巻付けドラム26は、環状部材Mを回転させる回転駆動部26Aを含んでいる。回転駆動部26Aは、タイヤ中心軸線CL1を中心に環状部材Mを回転させることができる。本実施形態において、回転駆動部26Aは、シフト量制御装置10からの指令に従い、環状部材Mを、タイヤ中心軸線CL1を中心として所定角度ごとに回転させることができる。または、無段階に回転させることができる。 The winding drum 26 includes a rotation drive unit 26A that rotates the annular member M. The rotation drive unit 26A can rotate the annular member M about the tire center axis line CL1. In this embodiment, the rotation drive unit 26A can rotate the annular member M at predetermined angle intervals about the tire center axis line CL1 in accordance with a command from the shift amount control device 10. Alternatively, it can rotate the annular member M steplessly.

シフト量制御装置10は、エンドエフェクタ24が環状部材Mの回転角度に応じた所定位置に位置するようにロボット22を位置制御する。ロボット22は、シフト量制御装置10からの指令に従い、エンドエフェクタ24を環状部材Mの回転角度に応じた目標位置に移動させる。 The shift amount control device 10 controls the position of the robot 22 so that the end effector 24 is located at a predetermined position according to the rotation angle of the annular member M. The robot 22 follows a command from the shift amount control device 10 to move the end effector 24 to a target position according to the rotation angle of the annular member M.

(エンドエフェクタの構成)
図4には、本発明の実施形態に係るエンドエフェクタ24の構成の一例が概略で示されている。エンドエフェクタ24は、ジョイント部24A、導入部24B及び排出部24Cを備えたデバイスである。
(End effector configuration)
4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the end effector 24 according to the embodiment of the present invention. The end effector 24 is a device including a joint portion 24A, an introduction portion 24B, and a discharge portion 24C.

ジョイント部24Aは、ロボットアーム112の先端E112に対して、回転可能に取り付けられる部分である。導入部24Bは、ジョイント部24Aに固定され、エンドエフェクタ24へビードワイヤ8(図1参照)を導入する部分である。排出部24Cは、駆動回転部29を介して導入部24Bに連結され、導入部24Bから導入されたビードワイヤ8をエンドエフェクタ24から排出して、環状部材M(図2参照)に向かって送り出す部分である。 The joint part 24A is a part that is rotatably attached to the tip E112 of the robot arm 112. The introduction part 24B is a part that is fixed to the joint part 24A and introduces the bead wire 8 (see FIG. 1) into the end effector 24. The discharge part 24C is a part that is connected to the introduction part 24B via the driving rotation part 29 and discharges the bead wire 8 introduced from the introduction part 24B from the end effector 24 and sends it out toward the annular member M (see FIG. 2).

ここで、排出部24Cは、駆動回転部29に固定された支持部24b、巻付ローラ23a及び二次元変位計42を備えている。 Here, the discharge section 24C includes a support section 24b fixed to the drive rotation section 29, a winding roller 23a, and a two-dimensional displacement gauge 42.

巻付ローラ23aは、支持部24bに対して自由回転可能に配置されている。図示は省略するが、巻付ローラ23aの外周面には、周溝が形成されている。ビードワイヤ8は、巻付ローラ23aの周溝に保持される。 The winding roller 23a is arranged so as to be freely rotatable relative to the support portion 24b. Although not shown, a circumferential groove is formed on the outer circumferential surface of the winding roller 23a. The bead wire 8 is held in the circumferential groove of the winding roller 23a.

巻付ローラ23aは、エンドエフェクタ24内を流れるビードワイヤ8(図1、2参照)をエンドエフェクタ24の外側に送り出すことができる。これによって、巻付ローラ23aを図2に示す環状部材Mに押し付ければ、巻付ローラ23aから送り出されたビードワイヤ8を環状部材Mに取り付けることができる。 The winding roller 23a can send the bead wire 8 (see Figures 1 and 2) that flows through the end effector 24 to the outside of the end effector 24. This allows the bead wire 8 sent out from the winding roller 23a to be attached to the annular member M by pressing the winding roller 23a against the annular member M shown in Figure 2.

したがって、巻付ローラ23aを環状部材Mに押し付けた状態でエンドエフェクタ24を環状部材Mの周りに回転させれば、ビードワイヤ8を環状部材Mに対して巻き付けることができる。あるいは、巻付ローラ23aを環状部材Mに押し付けた状態で環状部材Mを回転させれば、ビードワイヤ8を環状部材Mに対して巻き付けることができる。 Therefore, by rotating the end effector 24 around the annular member M while pressing the winding roller 23a against the annular member M, the bead wire 8 can be wound around the annular member M. Alternatively, by rotating the annular member M while pressing the winding roller 23a against the annular member M, the bead wire 8 can be wound around the annular member M.

シフト量制御システム80において、ビードワイヤ8を環状部材Mに巻き付けるときには、環状部材Mは、巻付けドラム26の回転駆動部26Aによって、当該回転駆動部26Aのタイヤ中心軸線CL1周りを所定角度ごとに順次回転される。 In the shift amount control system 80, when the bead wire 8 is wound around the annular member M, the annular member M is rotated sequentially by a predetermined angle around the tire center axis CL1 of the rotation drive unit 26A of the winding drum 26.

また、シフト量制御システム80において、ロボット22は、エンドエフェクタ24の巻付ローラ23aが、環状部材Mにおいてビードワイヤ8を巻き付けるべき目標位置に位置するように、当該環状部材Mの回転角度に応じた所定位置に位置制御される。 In addition, in the shift amount control system 80, the robot 22 is controlled to a predetermined position according to the rotation angle of the annular member M so that the winding roller 23a of the end effector 24 is positioned at the target position on the annular member M where the bead wire 8 should be wound.

即ち、本実施形態に係るシフト量制御システム80は、環状部材Mを回転させながら、エンドエフェクタ24の巻付ローラ23aが環状部材Mの回転角度に応じた所定位置に位置するように、ロボット22を位置制御する。 In other words, the shift amount control system 80 according to this embodiment controls the position of the robot 22 while rotating the annular member M so that the winding roller 23a of the end effector 24 is positioned at a predetermined position according to the rotation angle of the annular member M.

本実施形態において、ビードワイヤ8を環状部材Mに巻き付ける位置は、エンドエフェクタ24の巻付ローラ23aの位置に依存する。図4に示すように、エンドエフェクタ24において、巻付ローラ23aは、ビードワイヤ8が排出される位置P(「制御点P」ともいう。)が、ジョイント部24A及び駆動回転部29のタイヤ中心軸線CL2上となる位置に配置されている。 In this embodiment, the position where the bead wire 8 is wound around the annular member M depends on the position of the winding roller 23a of the end effector 24. As shown in FIG. 4, in the end effector 24, the winding roller 23a is positioned so that the position P (also called the "control point P") where the bead wire 8 is discharged is on the tire center axis CL2 of the joint portion 24A and the drive rotation portion 29.

また、排出部24Cは、巻付ローラを移動させるためのアクチュエータ23b(以下、「巻付ローラ用アクチュエータ23b」ともいう。)を有している。巻付ローラ用アクチュエータ23bは、巻付ローラ23aを環状部材Mに向かって押圧することによって、当該巻付ローラ23aを環状部材Mに押し付けることができる。また、巻付ローラ用アクチュエータ23bは、巻付ローラ23aを環状部材Mから遠ざけることによって、当該巻付ローラ23aを環状部材Mから離間させることができる。 The discharge section 24C also has an actuator 23b (hereinafter also referred to as the "winding roller actuator 23b") for moving the winding roller. The winding roller actuator 23b can press the winding roller 23a against the annular member M by pressing the winding roller 23a toward the annular member M. The winding roller actuator 23b can also move the winding roller 23a away from the annular member M, thereby separating the winding roller 23a from the annular member M.

これによって、巻付ローラ23aと環状部材Mとの間のビードワイヤ8に対する押し力を調整または解除することができる。本実施形態において、巻付ローラ用アクチュエータ23bは、エアーシリンダで構成されている。エアーシリンダによれば、環状部材Mの下地表面(巻付ローラ23aが押し付けられる環状部材Mの表面)に形成された凹凸形状の変化は、当該エアーシリンダの伸縮によって吸収することができる。 This allows the pressure on the bead wire 8 between the winding roller 23a and the annular member M to be adjusted or released. In this embodiment, the winding roller actuator 23b is configured as an air cylinder. With the air cylinder, changes in the uneven shape formed on the base surface of the annular member M (the surface of the annular member M against which the winding roller 23a is pressed) can be absorbed by the expansion and contraction of the air cylinder.

ただし、巻付ローラ用アクチュエータ23bには、油圧シリンダ、モータアクチュエータなどの、アクチュエータを採用することができる。また、本発明によれば、巻付ローラ用アクチュエータ23bは、省略することができる。 However, the winding roller actuator 23b can be an actuator such as a hydraulic cylinder or a motor actuator. Also, according to the present invention, the winding roller actuator 23b can be omitted.

二次元変位計42は、環状部材Mの周辺情報を得るための情報取得部である。本実施形態に係るエンドエフェクタ24は、支持部24bの先端側の位置に二次元変位計42を有している。なお、二次元変位計42は、後述する変位測定装置40の一部を構成している。 The two-dimensional displacement meter 42 is an information acquisition unit for obtaining peripheral information about the annular member M. The end effector 24 according to this embodiment has a two-dimensional displacement meter 42 at the tip end of the support portion 24b. The two-dimensional displacement meter 42 constitutes part of the displacement measuring device 40, which will be described later.

二次元変位計42は、光切断法を用いたレーザー変位計であり、帯状のレーザー光を対象物の表面に照射し、その反射光を受光することで、対象物の形状を測定する。本実施形態においては、二次元変位計42は、ビードワイヤ8が取り付けられる環状部材Mの周辺の情報を集める。環状部材Mの周辺情報(以下、「対象物周辺情報」ともいう。)としては、例えば、環状部材Mの面積、長さ、幅、色、位置、形状が挙げられる。二次元変位計42から得られた対象物周辺情報は、シフト量制御装置10に入力される。シフト量制御装置10は、対象物周辺情報に基いて、ビードワイヤ8を環状部材Mに取り付けるように、ロボット22および巻付けドラム26を制御する。 The two-dimensional displacement meter 42 is a laser displacement meter that uses a light cutting method, and measures the shape of the object by irradiating the surface of the object with a band-shaped laser light and receiving the reflected light. In this embodiment, the two-dimensional displacement meter 42 collects information about the surroundings of the annular member M to which the bead wire 8 is attached. Examples of the surrounding information of the annular member M (hereinafter also referred to as "object surrounding information") include the area, length, width, color, position, and shape of the annular member M. The object surrounding information obtained from the two-dimensional displacement meter 42 is input to the shift amount control device 10. The shift amount control device 10 controls the robot 22 and the winding drum 26 to attach the bead wire 8 to the annular member M based on the object surrounding information.

<シフト量>
図2に示すシフト量制御装置10は、巻付けドラム26にタイヤ部材であるビードワイヤ8を巻き付ける巻き付け装置20の被操作部を、シフト量の入力値に基づいて操作する。
<Shift amount>
The shift amount control device 10 shown in FIG. 2 operates an operated portion of a winding device 20 that winds a bead wire 8, which is a tire component, around a winding drum 26, based on an input value of the shift amount.

「巻き付け装置20の被操作部」とは、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24である。また、「シフト量の入力値」とは、シフト量制御装置10において、後述する入力部14を介してユーザによって入力された、制御点Pの移動量である。「移動量」とは、上述したX軸、Y軸及びZ軸方向の3つの直線方向に沿う移動量を含み、かつ、X軸、Y軸及びZ軸を回転中心とする3つの回転方向の移動量を含む。 The "operated part of the winding device 20" refers to the robot arm 112 and the end effector 24. The "input value of the shift amount" refers to the amount of movement of the control point P input by the user in the shift amount control device 10 via the input unit 14, which will be described later. The "amount of movement" includes the amount of movement along the three linear directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions described above, and also includes the amount of movement in the three rotational directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis.

(シフト量の誤差)
図5には、シフト量制御装置10が、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24を制御して、巻付けドラム26の環状部材Mへビードワイヤ8を巻付けようとしている状態が図示されている。
(Shift amount error)
FIG. 5 shows a state in which the shift amount control device 10 is controlling the robot arm 112 and the end effector 24 to wind the bead wire 8 around the annular member M of the winding drum 26 .

このとき、シフト量制御装置10は、シフト量の入力値に基づいて、エンドエフェクタ24の制御点Pを、所定の初期位置(「ベンチマークP0」と称す)から、巻付け作業を実施する位置P1へ移動させる制御を実施する。 At this time, the shift amount control device 10 controls the movement of the control point P of the end effector 24 from a predetermined initial position (called "benchmark P0") to a position P1 where the winding work is performed, based on the input value of the shift amount.

しかしながら、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の実際のシフト量には、入力値に対して誤差が生じ得る。例えば制御点Pが実際に移動した距離(実シフト量)が入力値と異なる場合、制御点Pは、巻付け作業を実施する位置P1から位置ずれした位置へ移動する。 However, the actual shift amount of the robot arm 112 and the end effector 24 may have an error with respect to the input value. For example, if the distance that the control point P actually moves (actual shift amount) differs from the input value, the control point P moves to a position that is shifted from the position P1 where the winding operation is performed.

このような状態でビードワイヤ8の巻付け作業を実施すると、タイヤ1のユニフォミティに影響を与える可能性がある。したがって、制御点Pの実シフト量と入力値との間の誤差を縮小することが求められる。 If the bead wire 8 is wound in this state, it may affect the uniformity of the tire 1. Therefore, it is necessary to reduce the error between the actual shift amount of the control point P and the input value.

そこで以下の説明においては、まず、制御点Pの実シフト量と入力値との間の誤差を縮小するために用いられるトラッキング装置30及び変位測定装置40の構成について説明する。次に、巻付け装置20、トラッキング装置30及び変位測定装置40を制御するシフト量制御装置10の電気的な構成及び機能的な構成について説明する。 In the following description, we will first explain the configurations of the tracking device 30 and the displacement measuring device 40 used to reduce the error between the actual shift amount of the control point P and the input value. Next, we will explain the electrical and functional configurations of the shift amount control device 10 that controls the wrapping device 20, the tracking device 30, and the displacement measuring device 40.

そして、シフト量制御装置10によって巻付け装置20、トラッキング装置30及び変位測定装置40を制御して、制御点Pの実シフト量と入力値との間の誤差を縮小する方法について説明する。 Then, we explain how the shift amount control device 10 controls the winding device 20, tracking device 30, and displacement measuring device 40 to reduce the error between the actual shift amount of the control point P and the input value.

<トラッキング装置>
図6には、トラッキング装置30が示されている。トラッキング装置30は、トラッカ本体32と、リフレクタ34と、を備えている。トラッカ本体32は、レーザー光線及び角度エンコーダを用いて、リフレクタ34の3次元の位置を測定する。
<Tracking device>
6 shows a tracking device 30. The tracking device 30 includes a tracker body 32 and a reflector 34. The tracker body 32 measures the three-dimensional position of the reflector 34 using a laser beam and an angular encoder.

トラッカ本体32から照射されたレーザー光線は、リフレクタ34で反射される。トラッカ本体32は、リフレクタ34で反射されて戻ってきた光線を検出し、トラッカ本体32からリフレクタ34までの距離、角度エンコーダの方位角と点頂角とを算出する。トラッキング装置30の使用方法については後述する。 The laser beam emitted from the tracker body 32 is reflected by the reflector 34. The tracker body 32 detects the beam reflected by the reflector 34 and returns, and calculates the distance from the tracker body 32 to the reflector 34, and the azimuth angle and apex angle of the angle encoder. The method of using the tracking device 30 will be described later.

<変位測定装置>
図2に示すように、変位測定装置40は、上述した二次元変位計42及び指標体(マスタブロック44)を含んで構成されている。二次元変位計42の構成は、上述した通りである。
<Displacement measuring device>
2, the displacement measuring device 40 includes the above-mentioned two-dimensional displacement gauge 42 and an index body (master block 44). The configuration of the two-dimensional displacement gauge 42 is as described above.

変位測定装置40は、以下に説明するマスタブロック44に形成された観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2、44Z3、44M1及び44M2(図7参照)の位置を二次元変位計42によって測定し、その測定された位置と、実際のこれらの観測線の位置との差を検出するための装置である。 The displacement measuring device 40 is a device that measures the positions of observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, 44Z3, 44M1, and 44M2 (see Figure 7) formed on the master block 44 described below using a two-dimensional displacement meter 42, and detects the difference between the measured positions and the actual positions of these observation lines.

(マスタブロックの構成)
図7に示すように、マスタブロック44は、略L型の板状部材であり、例えば金属や樹脂の削り出しによって製作される。マスタブロック44は、板状の面内方向を上下方向に沿って配置される。なお、図7において示すX、Y、Z方向及びマスタブロック44に関する説明におけるX、Y、Z方向は便宜的なものであり、必ずしも他図に示されたX、Y、Z方向と一致するものではない。
(Master block configuration)
As shown in Fig. 7, the master block 44 is a substantially L-shaped plate-like member, and is manufactured, for example, by cutting out metal or resin. The master block 44 is disposed such that the in-plane direction of the plate is in the up-down direction. Note that the X, Y, and Z directions shown in Fig. 7 and the X, Y, and Z directions in the explanation of the master block 44 are for convenience only, and do not necessarily coincide with the X, Y, and Z directions shown in other figures.

マスタブロック44には、観測線44X1、44X2及び44X3が形成されている。観測線44X1及び44X3は、マスタブロック44におけるX方向端部によって形成される直線である。観測線44X2は、マスタブロック44に形成された溝44Aによって形成される直線である。観測線44X1、44X2及び44X3は、Z方向に沿う直線であり、互いに所定の間隔X1(例えばX1=100[mm])で配置されている。 Observation lines 44X1, 44X2, and 44X3 are formed on the master block 44. Observation lines 44X1 and 44X3 are straight lines formed by the X-direction ends of the master block 44. Observation line 44X2 is a straight line formed by a groove 44A formed in the master block 44. Observation lines 44X1, 44X2, and 44X3 are straight lines along the Z direction, and are arranged at a predetermined interval X1 (for example, X1 = 100 [mm]) from each other.

また、マスタブロック44には、観測線44Z1、44Z2及び44Z3が形成されている。観測線44Z1及び44Z3は、マスタブロック44におけるZ方向端部によって形成される直線である。観測線44Z2は、マスタブロック44に形成された溝44Bによって形成される直線である。観測線44Z1、44Z2及び44Z3は、X方向に沿う直線であり、互いに所定の間隔Z1(例えばZ1=100[mm])で配置されている。 Furthermore, observation lines 44Z1, 44Z2, and 44Z3 are formed on the master block 44. Observation lines 44Z1 and 44Z3 are straight lines formed by the Z-direction ends of the master block 44. Observation line 44Z2 is a straight line formed by a groove 44B formed in the master block 44. Observation lines 44Z1, 44Z2, and 44Z3 are straight lines along the X-direction, and are arranged at a predetermined distance Z1 (for example, Z1 = 100 [mm]) from each other.

さらに、マスタブロック44には、観測線44X1、44X2、44Z1及び44Z2に挟まれた位置に、観測線44M1及び44M2が形成されている。観測線44M1及び44M2は、マスタブロック44に所定の形状で形成された指標線である。 Furthermore, observation lines 44M1 and 44M2 are formed on the master block 44 at positions sandwiched between observation lines 44X1, 44X2, 44Z1, and 44Z2. Observation lines 44M1 and 44M2 are index lines formed in a predetermined shape on the master block 44.

このうち、観測線44M1は、マスタブロック44に形成された略矩形状(例えば角がR加工された正方形状)の凹部44Cによって形成された線である。また、観測線44M2は、凹部44C形成された円形状の凹部44Dによって形成された線である。 Of these, observation line 44M1 is a line formed by a substantially rectangular recess 44C (e.g., a square shape with rounded corners) formed in master block 44. Also, observation line 44M2 is a line formed by a circular recess 44D formed in recess 44C.

これらの観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2、44Z3、44M1及び44M2は、マスタブロック44におけるY方向の両面(対向する両面)に形成されている。 These observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, 44Z3, 44M1 and 44M2 are formed on both Y-direction sides (opposite sides) of the master block 44.

(マスタブロックの配置)
図8には、ロボット22、巻付けドラム26及びマスタブロック44の平面配置の一例が示されている。この図の矢印K1に示されるように、巻付ローラ23aの制御点Pは、所定の位置を起点として、ロボット22のロボットアーム112及びエンドエフェクタ24を操作することにより、ベンチマークP0又は巻付け作業を実施する位置P1(図5参照)へ移動する。
(Master block placement)
8 shows an example of a planar arrangement of the robot 22, the winding drum 26, and the master block 44. As indicated by an arrow K1 in this figure, the control point P of the winding roller 23a starts from a predetermined position and moves to a benchmark P0 or a position P1 (see FIG. 5) where the winding operation is performed by operating the robot arm 112 and the end effector 24 of the robot 22.

なお、実線の矢印K1で示される制御点Pの軌跡は、タイヤ1(図1参照)のセリアル側へのアプローチ経路を示している。反セリアル側へのアプローチ経路は破線の矢印K1で示している。 The locus of control point P indicated by the solid arrow K1 shows the approach path to the serial side of tire 1 (see Figure 1). The approach path to the anti-serial side is indicated by the dashed arrow K1.

矢印K1で示される制御点Pの軌跡は、ロボットアーム112における各アーム(第1アーム112a、第2アーム112b、第3アーム112c、第4アーム112d、第5アーム112e、第6アーム112f及び第7アーム112g)及び各関節111a~111fのそれぞれを、必要に応じて駆動させることにより、実現される。 The trajectory of control point P indicated by arrow K1 is realized by driving each arm of the robot arm 112 (first arm 112a, second arm 112b, third arm 112c, fourth arm 112d, fifth arm 112e, sixth arm 112f and seventh arm 112g) and each joint 111a to 111f as required.

ここで、ロボット22は、第1アーム112aと第2アーム112bとの間の関節111aを操作することにより、矢印K3(図3も併せて参照)に示すように、第2アーム112b、第3アーム112c、第4アーム112d、第5アーム112e、第6アーム112f及び第7アーム112g及びエンドエフェクタ24が一体的に回転する。 Here, the robot 22 operates the joint 111a between the first arm 112a and the second arm 112b, so that the second arm 112b, the third arm 112c, the fourth arm 112d, the fifth arm 112e, the sixth arm 112f, the seventh arm 112g, and the end effector 24 rotate integrally as shown by the arrow K3 (see also FIG. 3).

このとき、制御点Pの位置も、矢印K4で示すように、関節111aの回転角αに応じて移動する。マスタブロック44は、この移動先の制御点Pから、矢印K2で示す軌跡を描いて移動できる位置に設置する。回転角αは任意の値を設定できる。 At this time, the position of the control point P also moves according to the rotation angle α of the joint 111a, as shown by the arrow K4. The master block 44 is placed in a position that allows it to move from the destination control point P along the trajectory shown by the arrow K2. The rotation angle α can be set to any value.

矢印K2で示す軌跡は、矢印K1で示す軌跡と、ロボットアーム112における各アーム及び各関節の動作が略同一である軌跡である。「略同一」とは、同一である場合と、ほぼ同一である場合と、を含む。 The trajectory indicated by arrow K2 is a trajectory in which the movements of the arms and joints in the robot arm 112 are substantially identical to the trajectory indicated by arrow K1. "Substantially the same" includes the cases where they are the same and the cases where they are almost the same.

ロボットアーム112における各アーム及び各関節の動作がほぼ同一である例として、図8には、矢印K1で示す軌跡において巻付けドラム26へ近接する移動距離L1が、矢印K2で示す軌跡においてマスタブロック44へ近接する移動距離L2と異なる例が示されている。移動距離L1及びL2を除いて、2つの軌跡は同一である。 As an example in which the movements of each arm and each joint in the robot arm 112 are almost identical, FIG. 8 shows an example in which the movement distance L1 approaching the winding drum 26 on the trajectory indicated by the arrow K1 is different from the movement distance L2 approaching the master block 44 on the trajectory indicated by the arrow K2. Except for the movement distances L1 and L2, the two trajectories are identical.

なお、マスタブロック44は、マスタブロック44の上下端の双方が、ビードワイヤ8の巻付け時に制御点Pが上下方向に動く可動域内に位置するように配置することが好ましい。 It is preferable to position the master block 44 so that both the upper and lower ends of the master block 44 are located within the range of motion in which the control point P moves up and down when the bead wire 8 is wound.

<シフト量制御装置の電気的な構成>
図9には、シフト量制御装置10の電気的な構成を示すブロック図が示されている。シフト量制御装置10は、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)11、一時記憶領域としてのメモリ12、不揮発性の記憶部13、キーボードとマウス等の入力部14、液晶ディスプレイ等の表示部15、媒体読み書き装置(R/W)16、通信インタフェース(I/F)部18及び外部I/F部19を備えている。CPU11、メモリ12、記憶部13、入力部14、表示部15、媒体読み書き装置16、通信I/F部18及び外部I/F部19はバスB1を介して互いに接続されている。媒体読み書き装置16は、記録媒体17に書き込まれている情報の読み出し及び記録媒体17への情報の書き込みを行う。
<Electrical configuration of the shift amount control device>
9 shows a block diagram showing the electrical configuration of the shift amount control device 10. The shift amount control device 10 includes a CPU (Central Processing Unit: Processor) 11, a memory 12 as a temporary storage area, a non-volatile storage unit 13, an input unit 14 such as a keyboard and a mouse, a display unit 15 such as a liquid crystal display, a medium reading and writing device (R/W) 16, a communication interface (I/F) unit 18, and an external I/F unit 19. The CPU 11, the memory 12, the storage unit 13, the input unit 14, the display unit 15, the medium reading and writing device 16, the communication I/F unit 18, and the external I/F unit 19 are connected to each other via a bus B1. The medium reading and writing device 16 reads information written in the recording medium 17 and writes information to the recording medium 17.

(記憶部)
記憶部13はHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部13には、シフト量制御プログラム13Aが記憶されている。シフト量制御プログラム13Aは、シフト量制御プログラム13Aが書き込まれた記録媒体17が媒体読み書き装置16にセットされ、媒体読み書き装置16が記録媒体17からのシフト量制御プログラム13Aの読み出しを行うことで、記憶部13へ記憶される。CPU11は、シフト量制御プログラム13Aを記憶部13から読み出してメモリ12に展開し、シフト量制御プログラム13Aが有するプロセスを順次実行する。
(Storage part)
The storage unit 13 is realized by a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), a flash memory, etc. A shift amount control program 13A is stored in the storage unit 13 as a storage medium. The shift amount control program 13A is stored in the storage unit 13 by setting a recording medium 17 in which the shift amount control program 13A is written to the medium reading and writing device 16, and the medium reading and writing device 16 reading the shift amount control program 13A from the recording medium 17. The CPU 11 reads the shift amount control program 13A from the storage unit 13, expands it in the memory 12, and sequentially executes the processes of the shift amount control program 13A.

(シフト量データベース)
記憶部13には、シフト量データベース13Bが記憶されている。図11(A)に示すように、シフト量データベース13Bは、入力値と実シフト量との対応関係が複数記憶されたデータベースである。
(Shift amount database)
A shift amount database 13B is stored in the storage unit 13. As shown in Fig. 11A, the shift amount database 13B is a database in which a plurality of correspondence relationships between input values and actual shift amounts are stored.

具体的には、シフト量データベース13Bには、制御部11Aに入力された制御点Pのシフト量の入力値A1、A2、A3、…が記録され、かつ、各入力値によって制御されたリフレクタ34のシフト量(制御点Pのシフト量、又は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の実シフト量)B1、B2、B3、…が記録される。 Specifically, the shift amount database 13B records input values A1, A2, A3, ... of the shift amount of the control point P input to the control unit 11A, and also records the shift amounts B1, B2, B3, ... of the reflector 34 controlled by each input value (the shift amount of the control point P, or the actual shift amount of the robot arm 112 and the end effector 24).

また、記憶部13には、シフト量データベース13Bに記憶された各値を用いて、制御点Pのシフト量を補正するための演算式が記憶されている。この演算式によれば、入力値A1、A2、A3、…及びシフト量B1、B2、B3、…の対応関係から導出された図11(B)に示す誤差テーブルから、入力値Aとシフト量誤差との関係を示す近似関数F(A)を導出することができる。 The storage unit 13 also stores an arithmetic expression for correcting the shift amount of the control point P using each value stored in the shift amount database 13B. According to this arithmetic expression, an approximation function F(A) showing the relationship between the input value A and the shift amount error can be derived from the error table shown in FIG. 11(B) which is derived from the correspondence between the input values A1, A2, A3, ... and the shift amounts B1, B2, B3, ....

(重量対応シフト量データベース)
上記のシフト量データベース13Bは、図12(A)に示す重量対応シフト量データベース13Cに代えてもよい。
(Weight-based shift amount database)
The shift amount database 13B may be replaced with a weight-based shift amount database 13C shown in FIG.

重量対応シフト量データベース13Cは、被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)の重量と実シフト量との対応関係が複数記憶されたデータベースである。 The weight-corresponding shift amount database 13C is a database that stores multiple correspondences between the weight of the operated part (the robot arm 112 and the end effector 24) and the actual shift amount.

具体的には、重量対応シフト量データベース13Cには、制御部11Aに入力された制御点Pのシフト量の入力値A1、A2、A3、…が記録され、かつ、各入力値によって制御されたリフレクタ34のシフト量(制御点Pのシフト量、又は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の実シフト量)B1、B2、B3、…が記録され、かつ、被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)の重量C1、C2、C3、…が記録される。 Specifically, the weight-corresponding shift amount database 13C records the input values A1, A2, A3, ... of the shift amount of the control point P input to the control unit 11A, records the shift amounts B1, B2, B3, ... of the reflector 34 controlled by each input value (the shift amount of the control point P, or the actual shift amount of the robot arm 112 and the end effector 24), and records the weights C1, C2, C3, ... of the operated parts (the robot arm 112 and the end effector 24).

この場合においても、記憶部13には、重量対応シフト量データベース13Cに記憶された各値を用いて、制御点Pのシフト量を補正するための演算式が記憶されている。この演算式によれば、重量C1、C2、C3、…及びシフト量B1、B2、B3、…の対応関係から導出された、図12(B)に示す誤差テーブルから、重量Cとシフト量誤差との関係を示す近似関数F(C)を導出することができる。 Even in this case, the storage unit 13 stores an arithmetic formula for correcting the shift amount of the control point P using each value stored in the weight-corresponding shift amount database 13C. According to this arithmetic formula, an approximation function F(C) showing the relationship between weight C and shift amount error can be derived from the error table shown in FIG. 12(B), which is derived from the correspondence between weights C1, C2, C3, ... and shift amounts B1, B2, B3, ....

なお、近似関数F(A)に示したようにシフト量の入力値に応じてシフト量誤差が変位することを考慮して、記憶部には、この近似関数F(C)が、所定の入力値毎に導出されるように演算式を記憶しておくことが好ましい。なお、本発明においては、必ずしもシフト量データベース13Bや重量対応シフト量データベース13Cを備えている必要はない。 In consideration of the fact that the shift amount error varies according to the input value of the shift amount as shown in the approximate function F(A), it is preferable to store an arithmetic formula in the storage unit so that this approximate function F(C) is derived for each predetermined input value. In addition, in the present invention, it is not necessarily necessary to have the shift amount database 13B or the weight-corresponding shift amount database 13C.

(入力部)
入力部14では、ユーザによって、シフト量制御プログラム13Aを開始及び終了するための操作が実行される。また、上述したように、入力部14では、ユーザによって、制御点Pのシフト量を入力する操作が実行される。ユーザとは、一例として、シフト量制御システム80の管理者である。
(Input section)
In the input unit 14, a user performs an operation for starting and ending the shift amount control program 13A. As described above, in the input unit 14, a user performs an operation for inputting a shift amount of the control point P. The user is, for example, an administrator of the shift amount control system 80.

(表示部)
表示部15には、シフト量制御プログラム13Aを開始及び終了するための情報(例えば入力ボタン)が表示される。なお、シフト量制御プログラム13Aが、ユーザの操作に依らず、例えばシフト量制御システム80の起動と共に自動的に開始される場合で、かつ、制御点Pのシフト量の入力操作が、別のシステムを介して入力される場合は、入力部14及び表示部15は必ずしも必要ではない。
(Display)
Information (e.g., input buttons) for starting and ending the shift amount control program 13A is displayed on the display unit 15. Note that in the case where the shift amount control program 13A is automatically started, for example, when the shift amount control system 80 is started without depending on the user's operation, and in the case where the input operation of the shift amount of the control point P is input via another system, the input unit 14 and the display unit 15 are not necessarily required.

<シフト量制御装置の機能的な構成>
次に、図10を参照して、本実施形態に係るシフト量制御装置10の機能的な構成について説明する。図10に示すように、シフト量制御装置10は、制御部11A、補正部11B、第1取得部11C、第2取得部11D、第3取得部11Eを含む。シフト量制御装置10のCPU11がシフト量制御プログラム13Aを実行することで制御部11A、補正部11B、第1取得部11C、第2取得部11D、第3取得部11Eとして機能する。
<Functional configuration of the shift amount control device>
Next, the functional configuration of the shift amount control device 10 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 10. As shown in Fig. 10, the shift amount control device 10 includes a control unit 11A, a correction unit 11B, a first acquisition unit 11C, a second acquisition unit 11D, and a third acquisition unit 11E. The CPU 11 of the shift amount control device 10 executes a shift amount control program 13A to function as the control unit 11A, the correction unit 11B, the first acquisition unit 11C, the second acquisition unit 11D, and the third acquisition unit 11E.

(制御部)
制御部11Aは、巻付けドラム26にタイヤ部材としてのビードワイヤ―8(図1参照)を巻き付ける巻き付け装置20の被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)を、入力部14等を介して入力された、制御点Pのシフト量の入力値に基づいて操作する。
(Control Unit)
The control unit 11A operates the operated parts (robot arm 112 and end effector 24) of the winding device 20, which winds a bead wire 8 (see Figure 1) as a tire component around a winding drum 26, based on the input value of the shift amount of the control point P input via the input unit 14, etc.

また、制御部11Aは、後述する補正部11Bによって補正された入力値(補正後入力値)に基づいて、巻き付け装置20の被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)を操作する。 The control unit 11A also operates the operated parts (robot arm 112 and end effector 24) of the winding device 20 based on the input values (corrected input values) corrected by the correction unit 11B described below.

さらに、制御部11Aは、トラッキング装置30におけるトラッカ本体32を制御して、このトラッカ本体32に、リフレクタ34のシフト量(換言すると、制御点Pのシフト量、又は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の実シフト量)を測定させる。 Furthermore, the control unit 11A controls the tracker body 32 in the tracking device 30 to cause the tracker body 32 to measure the shift amount of the reflector 34 (in other words, the shift amount of the control point P, or the actual shift amount of the robot arm 112 and the end effector 24).

またさらに、制御部11Aは、変位測定装置40における二次元変位計42を制御して、この二次元変位計42に、マスタブロック44に所定の間隔(100[mm])及び所定の位置に形成された観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2、44Z3、44M1及び44M2(図7参照)の位置を測定させる。 Furthermore, the control unit 11A controls the two-dimensional displacement meter 42 in the displacement measuring device 40 to cause the two-dimensional displacement meter 42 to measure the positions of observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, 44Z3, 44M1, and 44M2 (see Figure 7) formed on the master block 44 at a predetermined interval (100 mm) and at a predetermined position.

なお、制御部11Aは、巻き付け装置20の制御とトラッカ本体32の制御を連動して実施することができる。同様に、制御部11Aは、巻き付け装置20の制御と二次元変位計42の制御を連動して実施することができる。 The control unit 11A can control the winding device 20 and the tracker main body 32 in a coordinated manner. Similarly, the control unit 11A can control the winding device 20 and the two-dimensional displacement meter 42 in a coordinated manner.

(変位量取得部)
変位量取得部11Fは、第1取得部11C、第2取得部11D及び第3取得部11Eを含んで構成されている。
(Displacement Amount Acquisition Unit)
The displacement amount acquisition unit 11F includes a first acquisition unit 11C, a second acquisition unit 11D, and a third acquisition unit 11E.

第1取得部11Cは、トラッキング装置30におけるトラッカ本体32によって測定されたリフレクタ34のシフト量(換言すると、制御点Pのシフト量、又は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の実シフト量)を取得する。トラッカ本体32によるリフレクタ34のシフト量の測定方法については後述する。 The first acquisition unit 11C acquires the shift amount of the reflector 34 measured by the tracker body 32 in the tracking device 30 (in other words, the shift amount of the control point P, or the actual shift amount of the robot arm 112 and the end effector 24). A method for measuring the shift amount of the reflector 34 by the tracker body 32 will be described later.

第1取得部11Cによって取得されたリフレクタ34のシフト量は、制御部11Aに入力された制御点Pのシフト量の入力値と関連付けられて、上述した記憶部13におけるシフト量データベース13B(図11(A)参照)に記憶される。 The shift amount of the reflector 34 acquired by the first acquisition unit 11C is associated with the input value of the shift amount of the control point P input to the control unit 11A, and is stored in the shift amount database 13B (see FIG. 11(A)) in the storage unit 13 described above.

また、記憶部13に、重量対応シフト量データベース13C(図12(A)参照)が格納されている場合は、第1取得部11Cによって取得されたリフレクタ34のシフト量は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の重量と関連付けられて、重量対応シフト量データベース13Cに記憶される。なお、本発明においてシフト量データベース13Bや重量対応シフト量データベース13Cを備えていない場合は、第1取得部11Cも備えている必要はない。この場合は、トラッキング装置30も設ける必要はない。 In addition, if the weight-corresponding shift amount database 13C (see FIG. 12A) is stored in the memory unit 13, the shift amount of the reflector 34 acquired by the first acquisition unit 11C is associated with the weight of the robot arm 112 and the end effector 24 and stored in the weight-corresponding shift amount database 13C. Note that, if the present invention does not include the shift amount database 13B or the weight-corresponding shift amount database 13C, it is not necessary to include the first acquisition unit 11C either. In this case, it is not necessary to provide a tracking device 30.

第2取得部11Dは、エンドエフェクタ24に配置された二次元変位計42が測定した観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3(図7参照)の位置を取得する。二次元変位計42による観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3の位置の測定方法は後述する。 The second acquisition unit 11D acquires the positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3 (see FIG. 7) measured by the two-dimensional displacement meter 42 arranged on the end effector 24. The method of measuring the positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3 by the two-dimensional displacement meter 42 will be described later.

なお、第2取得部11Dが取得する測定値は、後述する補正部11Bによって補正された入力値に基づいて被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)を移動させた場合の測定値である。なお、本発明においては、必ずしも第2取得部11Dを備えている必要はない。 The measurement value acquired by the second acquisition unit 11D is the measurement value when the operated part (robot arm 112 and end effector 24) is moved based on the input value corrected by the correction unit 11B described later. Note that, in the present invention, it is not necessarily required to have the second acquisition unit 11D.

第3取得部11Eは、エンドエフェクタ24に配置された二次元変位計42が測定した観測線44M1及び44M2(図7参照)の位置を取得する。二次元変位計42による観測線44M1及び44M2の位置の測定方法は後述する。 The third acquisition unit 11E acquires the positions of the observation lines 44M1 and 44M2 (see FIG. 7) measured by the two-dimensional displacement meter 42 arranged on the end effector 24. The method of measuring the positions of the observation lines 44M1 and 44M2 by the two-dimensional displacement meter 42 will be described later.

また、第3取得部11Eは、エンドエフェクタ24に取付けた測定冶具50(図25参照)を、二次元変位計42を用いて測定することにより、二次元変位計42に対するエンドエフェクタ24の制御点Pの位置を取得する。二次元変位計42による測定冶具50の測定方法は後述する。 The third acquisition unit 11E also acquires the position of the control point P of the end effector 24 relative to the two-dimensional displacement gauge 42 by measuring the measuring jig 50 (see FIG. 25) attached to the end effector 24 using the two-dimensional displacement gauge 42. The method of measuring the measuring jig 50 using the two-dimensional displacement gauge 42 will be described later.

(補正部)
補正部11Bは、制御部11Aに入力された、制御点Pのシフト量の「入力値」と、第1取得部11Cが取得したリフレクタ34のシフト量(換言すると、制御点Pのシフト量、又は、ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の「実シフト量」)との差に基づいて、制御部11Aへの入力値を補正する。
(Correction unit)
The correction unit 11B corrects the input value to the control unit 11A based on the difference between the “input value” of the shift amount of the control point P input to the control unit 11A and the shift amount of the reflector 34 acquired by the first acquisition unit 11C (in other words, the shift amount of the control point P, or the “actual shift amount” of the robot arm 112 and the end effector 24).

具体的な補正フローは後述するが、補正部11Bは、制御点Pのシフト量が入力部14等を介して制御部11Aに入力されると、記憶部13に格納されたシフト量データベース13B及び演算式を用いて、図11(B)に示す近似関数F(A)を導出する。補正部11Bは、さらにこの近似関数F(A)に制御部11Aに入力された入力値を代入することで、シフト量誤差を算出する。そして、補正部は、算出された誤差分、制御部11Aに入力されたシフト量を補正して、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。 A specific correction flow will be described later, but when the shift amount of the control point P is input to the control unit 11A via the input unit 14 or the like, the correction unit 11B uses the shift amount database 13B stored in the storage unit 13 and an arithmetic expression to derive the approximation function F(A) shown in FIG. 11(B). The correction unit 11B further calculates the shift amount error by substituting the input value input to the control unit 11A into this approximation function F(A). The correction unit then corrects the shift amount input to the control unit 11A by the calculated error amount, and re-inputs the corrected input value to the control unit 11A.

そして、制御部11Aは、上述したように、補正部11Bによって補正された入力値(補正後入力値)に基づいて、巻き付け装置20の被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24)を操作する。なお、第1取得部11Cを備えない場合、補正部11Bは、リフレクタ34のシフト量に基づく入力値の補正処理を実施しない。 Then, as described above, the control unit 11A operates the operated parts (robot arm 112 and end effector 24) of the winding device 20 based on the input value corrected by the correction unit 11B (corrected input value). Note that if the first acquisition unit 11C is not provided, the correction unit 11B does not perform the correction process of the input value based on the shift amount of the reflector 34.

また、補正部11Bは、第2取得部11Dで取得された観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3の位置と、実際の観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3の位置との差に基づいて、制御部11Aへの入力値をさらに補正する。具体的な補正フローは後述する。なお、第2取得部11Dを備えない場合、補正部11Bは、観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3の位置に基づく入力値の補正処理を実施しない。 The correction unit 11B further corrects the input values to the control unit 11A based on the difference between the positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3 acquired by the second acquisition unit 11D and the actual positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3. A specific correction flow will be described later. Note that if the second acquisition unit 11D is not provided, the correction unit 11B does not perform the correction process of the input values based on the positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3.

さらに、補正部11Bは、第3取得部11Eで取得された観測線M1及びM2の初期測定位置と、巻き付け装置20を所定回数駆動後の観測線M1及びM2の測定位置との差に基づいて、ロボットアーム112へのエンドエフェクタ24の取付箇所(ロボットアーム112の先端E112)に対する二次元変位計42の位置ずれを算出し、制御部11Aへの入力値を補正する。具体的な補正フローは後述する。 Furthermore, the correction unit 11B calculates the positional deviation of the two-dimensional displacement meter 42 relative to the attachment point of the end effector 24 to the robot arm 112 (the tip E112 of the robot arm 112) based on the difference between the initial measurement positions of the observation lines M1 and M2 acquired by the third acquisition unit 11E and the measurement positions of the observation lines M1 and M2 after the winding device 20 has been driven a predetermined number of times, and corrects the input value to the control unit 11A. A specific correction flow will be described later.

またさらに、補正部11Bは、第3取得部11Eで取得されたエンドエフェクタ24の制御点Pの位置の、設定値とのずれに基づいて、制御部11Aへの入力値をさらに補正する。具体的な補正フローは後述する。 Furthermore, the correction unit 11B further corrects the input value to the control unit 11A based on the deviation of the position of the control point P of the end effector 24 acquired by the third acquisition unit 11E from the set value. The specific correction flow will be described later.

<トラッキング装置の使用方法>
トラッキング装置30を用いて制御点Pの実シフト量を測定するためには、まず、図6(A)に示すように、巻付けドラム26へリフレクタ34を取付ける。制御部11Aは、ユーザによる入力部14等への指示入力に応じて、トラッキング装置30におけるトラッカ本体32を制御し、トラッカ本体32からレーザー光線を照射する。また、制御部11Aは、同時に回転駆動部26Aを制御して、巻付けドラム26を回転させる。
<How to use the tracking device>
In order to measure the actual shift amount of the control point P using the tracking device 30, first, as shown in Fig. 6(A), a reflector 34 is attached to the winding drum 26. In response to an instruction input by a user to the input unit 14 or the like, the control unit 11A controls the tracker main body 32 in the tracking device 30 to irradiate a laser beam from the tracker main body 32. At the same time, the control unit 11A controls the rotation drive unit 26A to rotate the winding drum 26.

これにより、巻付けドラム26の回転中心であるタイヤ中心軸線CL1の位置(YZ平面における位置)が、基準点P2として墨出しされる。第1取得部11Cは、基準点P2の位置を取得する。 As a result, the position of the tire center axis CL1, which is the center of rotation of the winding drum 26 (position in the YZ plane), is marked out as the reference point P2. The first acquisition unit 11C acquires the position of the reference point P2.

なお、位置を特定できる点であれば、基準点P2の位置は、巻付けドラム26の回転中心でなくてもよい。例えば巻付けドラム26における任意の場所(移動しない場所が好ましい)を、基準点P2として設定できる。この場合、巻付けドラム26を回転させて基準点P2を墨出しする必要はない。 The position of reference point P2 does not have to be the center of rotation of the winding drum 26, as long as the position can be identified. For example, any location on the winding drum 26 (preferably a location that does not move) can be set as reference point P2. In this case, there is no need to rotate the winding drum 26 to mark out reference point P2.

次に、図6(B)に示すように、エンドエフェクタ24にリフレクタ34を取付ける。リフレクタ34は、制御点Pの近傍に設置することが好ましい。制御部11Aは、ユーザによる入力部14等への指示入力に応じて、トラッキング装置30におけるトラッカ本体32を制御し、トラッカ本体32からレーザー光線を照射する。これにより、リフレクタ34の位置を示す測定点P3が検出される。第1取得部11Cは、測定点P3の位置を取得する。 Next, as shown in FIG. 6(B), a reflector 34 is attached to the end effector 24. The reflector 34 is preferably installed near the control point P. The control unit 11A controls the tracker body 32 in the tracking device 30 in response to an instruction input by the user to the input unit 14 or the like, and irradiates a laser beam from the tracker body 32. This causes a measurement point P3 indicating the position of the reflector 34 to be detected. The first acquisition unit 11C acquires the position of the measurement point P3.

そして、図13に示すように、制御部11Aは、ロボット22(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の少なくとも一方)を制御して、制御点Pを移動させる。本例においては、制御点PをZ軸方向に沿って移動させる。このとき、制御部11Aは、シフト量の入力値に基づいてロボット22を制御して、制御点Pを複数回移動させる。例えばシフト量の入力値が100[mm]とされていた場合に、シフト量制御装置10は、ロボット22を制御して、制御点Pを100[mm]ずつ、複数回移動させる。 Then, as shown in FIG. 13, the control unit 11A controls the robot 22 (at least one of the robot arm 112 and the end effector 24) to move the control point P. In this example, the control point P is moved along the Z-axis direction. At this time, the control unit 11A controls the robot 22 based on the input value of the shift amount to move the control point P multiple times. For example, if the input value of the shift amount is 100 [mm], the shift amount control device 10 controls the robot 22 to move the control point P multiple times by 100 [mm] each time.

また、制御部11Aは、制御点Pを移動させる度にトラッカ本体32を制御して、トラッカ本体32からレーザー光線を照射する。これにより、それぞれリフレクタ34の位置(測定点P4、P5、…)が検出される。第1取得部11Cは、測定点P4、P5、…の位置を取得する。 The control unit 11A also controls the tracker body 32 to emit a laser beam from the tracker body 32 each time the control point P is moved. This detects the positions of the reflectors 34 (measurement points P4, P5, ...). The first acquisition unit 11C acquires the positions of the measurement points P4, P5, ....

ここで、第1取得部11Cは、例えば基準点P2、測定点P3、P4及びP5の位置から、「基準点P2と測定点P3とのZ軸方向に沿う距離」、「基準点P2と測定点P4とのZ軸方向に沿う距離」及び「基準点P2と測定点P5とのZ軸方向に沿う距離」を算出して取得する。 Here, the first acquisition unit 11C calculates and acquires, for example, the "distance along the Z-axis direction between reference point P2 and measurement point P3," the "distance along the Z-axis direction between reference point P2 and measurement point P4," and the "distance along the Z-axis direction between reference point P2 and measurement point P5" from the positions of reference point P2, measurement points P3, P4, and P5.

また、第1取得部11Cは、これらの差分から、「測定点P3と測定点P4とのZ軸方向に沿う距離」すなわち制御点Pが、測定点P3からP4へ移動した「実シフト量」を算出して取得する。同様に、第1取得部11Cは、制御点Pが、測定点P4からP5へ移動した「実シフト量」を算出して取得する。 The first acquisition unit 11C also calculates and acquires the "distance along the Z-axis direction between measurement point P3 and measurement point P4" from these differences, i.e., the "actual shift amount" by which control point P moves from measurement point P3 to P4. Similarly, the first acquisition unit 11C calculates and acquires the "actual shift amount" by which control point P moves from measurement point P4 to P5.

このように取得された制御点Pの実シフト量は、シフト量の入力値と関連付けられて、記憶部13に格納されたシフト量データベース13Bに記憶される。 The actual shift amount of the control point P thus obtained is associated with the input value of the shift amount and stored in the shift amount database 13B stored in the memory unit 13.

なお、制御部11Aは、必要に応じて、ロボット22に対する同様の制御を、制御点Pを横方向(例えばX方向又はY方向)に沿って移動させることでも実施する。また、制御点Pを、X軸、Y軸及びZ軸の周りに回転移動させることでも実施する。これにより、シフト量データベース13Bには、移動方向毎に、制御点Pの実シフト量が記憶される。 The control unit 11A also performs similar control of the robot 22 by moving the control point P laterally (e.g., in the X direction or Y direction) as necessary. It also performs similar control by rotating the control point P around the X axis, Y axis, and Z axis. As a result, the shift amount database 13B stores the actual shift amount of the control point P for each movement direction.

(トラッキング装置を用いたシフト量補正フロー)
図16には、トラッキング装置30を用いたシフト量補正処理200のフローが示されている。ユーザからの入力部14を介した実行指示等に応じて、シフト量制御装置10のCPU11がシフト量制御プログラム13Aを実行することにより、図16に示すシフト量補正処理が実行される。
(Shift amount correction flow using a tracking device)
Fig. 16 shows a flow of the shift amount correction process 200 using the tracking device 30. In response to an execution instruction from a user via the input unit 14, the CPU 11 of the shift amount control device 10 executes the shift amount control program 13A, thereby executing the shift amount correction process shown in Fig. 16.

シフト量制御プログラム13Aの実行が開始されると、ステップ202で、CPU11は、上述したように、トラッカ本体32からレーザー光線を照射し、巻付けドラム26を回転させて、基準点P2を取得する。 When execution of the shift amount control program 13A begins, in step 202, the CPU 11 emits a laser beam from the tracker body 32, rotates the winding drum 26, and obtains the reference point P2, as described above.

次に、CPU11は、ユーザによるトラッキング指示の受付待ちを行う。ユーザは、例えば巻付けドラム26からリフレクタ34を取り外し、エンドエフェクタ24に設置して、トラッキング指示を入力する。CPU11は、トラッキング指示を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ206へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ204を繰り返し実行する。 Next, the CPU 11 waits for receipt of a tracking instruction from the user. For example, the user removes the reflector 34 from the winding drum 26, places it on the end effector 24, and inputs a tracking instruction. The CPU 11 determines whether or not a tracking instruction has been received, and if the determination is positive, the process proceeds to step 206. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 204 until the determination is positive.

ステップ206で、CPU11は、上述したように、トラッカ本体32からレーザー光線を照射し、ロボット22を駆動させて、測定点P3、P4、P5、…の位置を取得する。 In step 206, the CPU 11 emits a laser beam from the tracker body 32 and drives the robot 22 to obtain the positions of the measurement points P3, P4, P5, ... as described above.

なお、本例においては、制御点PをZ方向に移動させて測定点P3、P4、P5、…の位置を取得することについて説明しているが、CPU11は、同様の制御により制御点Pを横方向(図13ではY方向)に移動させて、測定点の位置を取得する。 In this example, the control point P is moved in the Z direction to obtain the positions of the measurement points P3, P4, P5, ..., but the CPU 11 uses similar control to move the control point P laterally (Y direction in Figure 13) to obtain the positions of the measurement points.

ステップ208で、CPU11は、上述したように、基準点P2及び測定点P3、P4、P5、…の位置から制御点Pの実シフト量を取得し、シフト量の入力値と関連付けて、シフト量データベース13Bに記憶する。 In step 208, the CPU 11 obtains the actual shift amount of the control point P from the positions of the reference point P2 and the measurement points P3, P4, P5, ... as described above, and stores it in the shift amount database 13B in association with the input value of the shift amount.

ステップ210で、CPU11は、シフト量の入力値と実シフト量との組み合わせ(移動方向毎の組み合わせ)が所定量記憶されたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ212へ移行する。一方、否定判定となった場合は、ステップ202へ戻る。「所定量」とは、後述する演算式を用いて図11(B)に示す近似関数F(A)を導出ために必要な量である。 In step 210, the CPU 11 determines whether a predetermined amount of combinations of the input shift amount and the actual shift amount (combinations for each movement direction) have been stored, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 212. On the other hand, if the determination is negative, the process returns to step 202. The "predetermined amount" is the amount required to derive the approximate function F(A) shown in FIG. 11(B) using the calculation formula described below.

ステップ212で、CPU11は、記憶部13に格納されたシフト量データベース13B及び演算式を用いて、近似関数F(A)を導出する。近似関数F(A)は、移動方向毎に導出される。 In step 212, the CPU 11 derives an approximation function F(A) using the shift amount database 13B stored in the memory unit 13 and an arithmetic expression. The approximation function F(A) is derived for each movement direction.

ステップ214で、CPU11は、ユーザによる入力値の受付待ちを行う。ユーザは、任意のシフト量を、入力部14等を介して入力する。CPU11は、入力値を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ216へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ214を繰り返し実行する。 In step 214, the CPU 11 waits for an input value to be received from the user. The user inputs an arbitrary shift amount via the input unit 14 or the like. The CPU 11 determines whether or not the input value has been received, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 216. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 214 until the determination is affirmative.

ステップ216で、CPU11は、ステップ212で導出された近似関数F(A)に、ステップ214で入力された入力値を代入することで、シフト量誤差を算出する。そして、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。 In step 216, the CPU 11 calculates the shift amount error by substituting the input value input in step 214 into the approximation function F(A) derived in step 212. Then, the CPU 11 re-inputs the corrected input value to the control unit 11A.

例えば、ステップ214で入力された入力値が100[mm]で、近似関数F(A)を用いて算出されたシフト量誤差が5[mm]の場合、想定されるシフト量は105[mm]となる。この場合、CPU11は、想定されるシフト量が100[mm]となるように、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。CPU11(制御部11A)は、この補正された入力値に基づいて、ロボット22を制御する。 For example, if the input value input in step 214 is 100 [mm] and the shift amount error calculated using the approximation function F(A) is 5 [mm], the expected shift amount is 105 [mm]. In this case, the CPU 11 re-inputs a corrected input value to the control unit 11A so that the expected shift amount becomes 100 [mm]. The CPU 11 (control unit 11A) controls the robot 22 based on this corrected input value.

シフト量補正処理200は、CPU11が、補正された入力値に基づいてロボット22を制御することに伴い、終了する。 The shift amount correction process 200 ends when the CPU 11 controls the robot 22 based on the corrected input value.

<変位測定装置の使用方法>
変位測定装置40を用いてマスタブロック44の観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2、44Z3の位置を測定するためには、まず、図8を用いて説明したように、制御部11Aは、ロボット22を制御して、制御点Pを、マスタブロック44へ近接させる。
<How to use the displacement measuring device>
In order to measure the positions of observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3 of the master block 44 using the displacement measuring device 40, first, as described using Figure 8, the control unit 11A controls the robot 22 to bring the control point P close to the master block 44.

そして制御部11Aは、図14に示すように、二次元変位計42を制御して、マスタブロック44へレーザー光線を照射する。これにより、図15Aに示すように、マスタブロック44における観測線44X1の位置を示す測定点Q1が検出される。第2取得部11Dは、測定点Q1の位置を取得する。 Then, as shown in FIG. 14, the control unit 11A controls the two-dimensional displacement meter 42 to irradiate the master block 44 with a laser beam. This causes a measurement point Q1 indicating the position of the observation line 44X1 in the master block 44 to be detected, as shown in FIG. 15A. The second acquisition unit 11D acquires the position of the measurement point Q1.

次に、制御部11Aは、ロボット22(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の少なくとも一方)を制御して、制御点Pを移動させる。本例においては、制御点PをX軸方向に沿って移動させる。 Next, the control unit 11A controls the robot 22 (at least one of the robot arm 112 and the end effector 24) to move the control point P. In this example, the control point P is moved along the X-axis direction.

このとき、制御部11Aは、シフト量の入力値に基づいてロボット22を制御して、制御点Pを移動させる。例えばシフト量の入力値が100[mm]とされていた場合に、シフト量制御装置10は、ロボット22を制御して、制御点Pを100[mm]移動させる。本例においては、シフト量の入力値として、観測線44X1及び44X2のX方向に沿う間隔X1(100[mm])を用いている。 At this time, the control unit 11A controls the robot 22 based on the input value of the shift amount to move the control point P. For example, if the input value of the shift amount is 100 [mm], the shift amount control device 10 controls the robot 22 to move the control point P by 100 [mm]. In this example, the interval X1 (100 [mm]) along the X direction between the observation lines 44X1 and 44X2 is used as the input value of the shift amount.

そして制御部11Aは、二次元変位計42を制御して、マスタブロック44へレーザー光線を照射する。これにより、マスタブロック44における観測線44X2の位置を示す測定点Q2が検出される。第2取得部11Dは、測定点Q2の位置を取得する。 Then, the control unit 11A controls the two-dimensional displacement meter 42 to irradiate the master block 44 with a laser beam. This detects a measurement point Q2 that indicates the position of the observation line 44X2 in the master block 44. The second acquisition unit 11D acquires the position of the measurement point Q2.

また、同様の制御により、第2取得部11Dは、マスタブロック44における観測線44X3の位置を示す測定点Q3の位置を取得する。 Furthermore, by similar control, the second acquisition unit 11D acquires the position of the measurement point Q3, which indicates the position of the observation line 44X3 in the master block 44.

さらに、説明は省略するが、第2取得部11Dは、同様の制御により、マスタブロック44における観測線44Z1、Z2、Z3の位置を示す測定点R1、R2、R3(図14参照)の位置を取得することもできる。 Furthermore, although not explained further, the second acquisition unit 11D can also acquire the positions of measurement points R1, R2, and R3 (see FIG. 14) indicating the positions of observation lines 44Z1, Z2, and Z3 in the master block 44 by similar control.

ここで、制御点PのX方向における実シフト量L1が入力値X1と異なる場合は、移動前における二次元変位計42の照射部42Aに対する測定点Q1のX方向位置と、移動後における二次元変位計42の照射部42Aに対する測定点Q2のX方向位置と、が位置ずれする。 Here, if the actual shift amount L1 of the control point P in the X direction differs from the input value X1, the X direction position of the measurement point Q1 relative to the irradiation part 42A of the two-dimensional displacement gauge 42 before the movement and the X direction position of the measurement point Q2 relative to the irradiation part 42A of the two-dimensional displacement gauge 42 after the movement will be misaligned.

(変位測定装置を用いたシフト量補正フロー)
図17には、変位測定装置40を用いたシフト量補正処理220のフローが示されている。シフト量補正処理220は、上述したトラッキング装置30を用いたシフト量補正処理200の後に実行される。また、シフト量補正処理220は、ロボット22を駆動させてビードワイヤ8(図1参照)の巻付け工程を実施している間、継続的に実施される。すなわち、シフト量補正処理220は、シフト量補正処理200の終了後、直ちに実行される。
(Shift amount correction flow using a displacement measuring device)
17 shows a flow of the shift amount correction process 220 using the displacement measuring device 40. The shift amount correction process 220 is executed after the shift amount correction process 200 using the tracking device 30 described above. The shift amount correction process 220 is executed continuously while the robot 22 is driven to perform the winding process of the bead wire 8 (see FIG. 1). That is, the shift amount correction process 220 is executed immediately after the shift amount correction process 200 is completed.

シフト量補正処理200の終了後、シフト量制御装置10のCPU11がシフト量制御プログラム13Aを実行することにより、図17に示すシフト量補正処理220が実行される。 After the shift amount correction process 200 is completed, the CPU 11 of the shift amount control device 10 executes the shift amount control program 13A, thereby executing the shift amount correction process 220 shown in FIG. 17.

シフト量制御プログラム13Aの実行が開始されると、ステップ222で、CPU11は、巻付け装置20が所定回数駆動したか否かを判定する。具体的には、CPU11は、タイヤ1の生産本数、ビードワイヤ8の巻付け本数、ロボット22の繰り返し動作の回数、巻付けドラム26の回転回数などを指標として、巻付け装置20の駆動回数をカウントする。 When the shift amount control program 13A starts to be executed, in step 222, the CPU 11 determines whether the winding device 20 has been driven a predetermined number of times. Specifically, the CPU 11 counts the number of times the winding device 20 has been driven using the number of tires 1 produced, the number of bead wires 8 wound, the number of repeated operations of the robot 22, the number of rotations of the winding drum 26, etc. as indicators.

CPU11は、巻付け装置20が所定回数駆動したか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ224へ移行してロボット22を制御し、制御点Pをマスタブロック44へ近接させる。その後、ステップ226へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ222を繰り返し実行する。 The CPU 11 determines whether the winding device 20 has been driven a predetermined number of times, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 224, where the robot 22 is controlled to move the control point P closer to the master block 44. The process then proceeds to step 226. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 222 until the determination is affirmative.

ステップ226で、CPU11は、上述したように、二次元変位計42からレーザー光線を照射し、ロボット22を駆動させて、測定点Q1、Q2、Q3(図15参照)を取得する。 In step 226, the CPU 11 emits a laser beam from the two-dimensional displacement gauge 42 and drives the robot 22 to obtain measurement points Q1, Q2, and Q3 (see FIG. 15), as described above.

なお、本例においては、図示の便宜上、トラッキング装置30を用いたシフト量補正処理200(図16参照)において、ロボット22を横方向(図13ではY方向)に駆動させて測定点の位置を取得した場合について説明する。この場合、CPU11は、図15においてX方向に並ぶ測定点Q1、Q2、Q3を取得する。 In this example, for convenience of illustration, a case will be described in which the robot 22 is driven laterally (Y direction in FIG. 13) to acquire the positions of the measurement points in the shift amount correction process 200 (see FIG. 16) using the tracking device 30. In this case, the CPU 11 acquires measurement points Q1, Q2, and Q3 that are lined up in the X direction in FIG. 15.

シフト量補正処理200において、ロボット22を「Z方向」に駆動させて測定点の位置を取得する場合は、CPU11は、Z方向に並ぶ測定点R1、R2、R3を取得する。また、シフト量補正処理200においてロボット22をZ方向及び横方向(X方向又はY方向)に駆動させて測定点の位置を取得する場合は、CPU11は、測定点R1、R2、R3及び測定点Q1、Q2、Q3を取得する。 In the shift amount correction process 200, when the robot 22 is driven in the "Z direction" to obtain the positions of the measurement points, the CPU 11 obtains the measurement points R1, R2, and R3 aligned in the Z direction. In addition, in the shift amount correction process 200, when the robot 22 is driven in the Z direction and in the lateral direction (X direction or Y direction) to obtain the positions of the measurement points, the CPU 11 obtains the measurement points R1, R2, R3 and the measurement points Q1, Q2, and Q3.

ステップ228で、CPU11は、測定点Q1、Q2、Q3を用いて、近似関数F(A)を補正する。 In step 228, the CPU 11 corrects the approximation function F(A) using measurement points Q1, Q2, and Q3.

具体的には、CPU11は、図15Aに示す制御点Pが、シフト量入力値X1(シフト量補正処理200において補正された入力値)に基づいて移動した際の、実シフト量L1を算出する。実シフト量L1は、制御点Pの移動前における照射部42Aの位置、測定された測定点Q1の位置、入力されたシフト量X1に基づいて移動した後の照射部42Aの位置、照射部42Aに対する測定点Q2の位置から、算出される。 Specifically, the CPU 11 calculates the actual shift amount L1 when the control point P shown in FIG. 15A moves based on the shift amount input value X1 (the input value corrected in the shift amount correction process 200). The actual shift amount L1 is calculated from the position of the irradiation unit 42A before the control point P moves, the position of the measured measurement point Q1, the position of the irradiation unit 42A after the control point P moves based on the input shift amount X1, and the position of the measurement point Q2 relative to the irradiation unit 42A.

CPU11は、この実シフト量L1と、観測線44X1及び44X2のX方向に沿う実際の間隔X1と、の差に基づいて近似関数F(A)を補正して、図18に示す近似関数G(A)を導出する。 The CPU 11 corrects the approximation function F(A) based on the difference between this actual shift amount L1 and the actual spacing X1 along the X direction between the observation lines 44X1 and 44X2, and derives the approximation function G(A) shown in FIG. 18.

ステップ230で、CPU11は、ユーザによる入力値の受付待ちを行う。ユーザは、任意のシフト量を、入力部14等を介して入力する。CPU11は、入力値を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ232へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ230を繰り返し実行する。 In step 230, the CPU 11 waits for an input value to be received from the user. The user inputs an arbitrary shift amount via the input unit 14 or the like. The CPU 11 determines whether or not the input value has been received, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 232. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 230 until the determination is affirmative.

ステップ232で、CPU11は、ステップ228で補正された近似関数G(A)に、ステップ230で入力された入力値を代入することで、シフト量誤差を算出する。そして、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。CPU11(制御部11A)は、この補正された入力値に基づいて、ロボット22を制御する。 In step 232, the CPU 11 calculates the shift amount error by substituting the input value input in step 230 into the approximation function G(A) corrected in step 228. Then, the CPU 11 re-inputs the corrected input value to the control unit 11A. The CPU 11 (control unit 11A) controls the robot 22 based on this corrected input value.

ステップ234で、CPU11は、シフト量補正処理220の終了タイミングが到来したか否かを判定し、肯定判定となった場合はシフト量補正処理220を終了する。この終了タイミングは、一例として、巻付け装置20の駆動が停止したことによって検知される。ステップ234で否定判定となった場合はステップ222へ戻る。 In step 234, the CPU 11 determines whether the end timing of the shift amount correction process 220 has arrived, and if the determination is affirmative, the shift amount correction process 220 ends. As one example, this end timing is detected when the driving of the winding device 20 stops. If the determination is negative in step 234, the process returns to step 222.

なお、図15Bに示すように、制御点Pは、ロボット22の制御精度やマスタブロック44の配置精度の影響により、マスタブロック44の面内方向と平行に(図15Bに示した例ではX方向に沿って)移動しない場合がある。 As shown in FIG. 15B, the control point P may not move parallel to the in-plane direction of the master block 44 (along the X direction in the example shown in FIG. 15B) due to the influence of the control accuracy of the robot 22 and the placement accuracy of the master block 44.

このような場合、CPU11は、ステップ226で、算出されたシフト量L1と、Y方向に移動したシフト量H1と、から、「実シフト量T1」を算出する。
なお、シフト量H1は、二次元変位計42の照射部42Aに対する測定点Q1のY方向位置と、移動後における二次元変位計42の照射部42Aに対する測定点Q2のY方向位置と、から取得できる。
In such a case, in step 226, the CPU 11 calculates an "actual shift amount T1" from the calculated shift amount L1 and the shift amount H1 moved in the Y direction.
The shift amount H1 can be obtained from the Y direction position of the measurement point Q1 relative to the irradiation unit 42A of the two-dimensional displacement gauge 42 and the Y direction position of the measurement point Q2 relative to the irradiation unit 42A of the two-dimensional displacement gauge 42 after movement.

また、実シフト量T1は、取得された実シフト量L1と及びシフト量H1を用いて計算式√{(L1)2+(H1)2}を実行することによって算出できる。 The actual shift amount T1 can be calculated by executing the formula √{(L1)2+(H1)2} using the acquired actual shift amount L1 and shift amount H1.

<効果>
本発明の実施形態に係るシフト量制御システム80は、制御部11Aが、シフト量の入力値に基づいて巻き付け装置20の被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の少なくとも一方)を操作する。これにより、入力されたシフト量に応じて被操作部が移動して、巻付けドラム26の環状部材Mに、タイヤ部材としてのビードワイヤ8(図1参照)が巻き付けられる。
<Effects>
In the shift amount control system 80 according to the embodiment of the present invention, the control unit 11A operates an operated part (at least one of the robot arm 112 and the end effector 24) of the winding device 20 based on an input value of the shift amount. As a result, the operated part moves according to the input shift amount, and the bead wire 8 (see FIG. 1 ) as a tire member is wound around the annular member M of the winding drum 26.

ここで、図13に示すように、トラッキング装置30が被操作部の実シフト量を測定する。この実シフト量と入力値との間に誤差がある場合、ビードワイヤ8を環状部材Mの正確な位置に巻き付けることが難しい。そこで、補正部11Bが、入力値と実シフト量との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、実シフト量と入力値との間の誤差を縮小できる。 As shown in FIG. 13, the tracking device 30 measures the actual shift amount of the operated part. If there is an error between this actual shift amount and the input value, it is difficult to wind the bead wire 8 at the correct position on the annular member M. Therefore, the correction unit 11B corrects the input value based on the difference between the input value and the actual shift amount. This makes it possible to reduce the error between the actual shift amount and the input value.

さらに、シフト量制御システム80では、補正部によって補正された入力値に基づいて被操作部を移動させ、図14、15に示すように、二次元変位計42によって、指標体としてのマスタブロック44に所定の間隔で形成された観測線44X1、44X2、44X3、44Z1、44Z2及び44Z3の位置を測定する。 Furthermore, in the shift amount control system 80, the operated part is moved based on the input value corrected by the correction part, and as shown in Figures 14 and 15, the two-dimensional displacement meter 42 measures the positions of the observation lines 44X1, 44X2, 44X3, 44Z1, 44Z2, and 44Z3 formed at a predetermined interval on the master block 44 as an index body.

測定された観測線の位置と、実際の観測線の位置との間にズレがある場合、ビードワイヤ8を環状部材Mの正確な位置に精度良く巻き付けることが難しい。そこで、補正部11Bが、測定された観測線の位置と、実際の観測線の位置との差に基づいて、入力値をさらに補正する。これにより、実シフト量と入力値との間の誤差をさらに縮小できる。 If there is a discrepancy between the measured observation line position and the actual observation line position, it is difficult to precisely wind the bead wire 8 at the correct position on the annular member M. Therefore, the correction unit 11B further corrects the input value based on the difference between the measured observation line position and the actual observation line position. This makes it possible to further reduce the error between the actual shift amount and the input value.

このように、本実施形態に係るシフト量制御システム80では、トラッキング装置30及び二次元変位計42による測定値を用いて、シフト量の入力値を二段階で補正する。このため、例えば撮像装置のみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the shift amount control system 80 according to this embodiment, the input value of the shift amount is corrected in two stages using the measurement values from the tracking device 30 and the two-dimensional displacement meter 42. Therefore, the shift amount can be controlled with high accuracy compared to shift amount control using only an imaging device, for example.

また、本実施形態に係るシフト量制御システム80では、図11(A)に示すシフト量データベース13Bに、入力値と実シフト量との対応関係が複数記憶される。そして、補正部11Bが、シフト量データベース13Bに記憶された情報に基づいて、入力値を補正する。これにより、入力値と実シフト量との対応関係を1回のみ測定する場合と比較して、入力値の補正精度が向上する。 In addition, in the shift amount control system 80 according to this embodiment, a plurality of correspondence relationships between input values and actual shift amounts are stored in the shift amount database 13B shown in FIG. 11(A). Then, the correction unit 11B corrects the input value based on the information stored in the shift amount database 13B. This improves the accuracy of the correction of the input value compared to the case where the correspondence relationship between the input value and the actual shift amount is measured only once.

なお、本実施形態においては、シフト量制御システム80が、シフト量データベース13B又は重量対応シフト量データベース13Cを備えるものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばこれらのデータベースは必ずしも必要としない。 In this embodiment, the shift amount control system 80 is equipped with the shift amount database 13B or the weight-based shift amount database 13C, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, these databases are not necessarily required.

この場合、図16に示したシフト量補正処理200におけるステップ208、210は省略され、ステップ206で取得された測定点P3、P4、P5、…の位置だけを用いて、図11(B)に示す近似関数F(A)を導出する。この近似関数F(A)を導出するための演算式は任意のものを用いることができる。 In this case, steps 208 and 210 in the shift amount correction process 200 shown in FIG. 16 are omitted, and the approximate function F(A) shown in FIG. 11(B) is derived using only the positions of the measurement points P3, P4, P5, ... acquired in step 206. Any arithmetic formula can be used to derive this approximate function F(A).

なお、本実施形態においては、制御部11Aでトラッカ本体32を制御する態様について説明したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばトラッカ本体32は、シフト量制御装置10とは別の装置によって制御してもよい。 In this embodiment, the control unit 11A controls the tracker body 32, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the tracker body 32 may be controlled by a device other than the shift amount control device 10.

この場合、シフト量制御装置10の第1取得部11Cに対する測定点P3、P4及びP5等の入力は、ユーザが実施してもよい。あるいは、ユーザは、測定点P3、P4及びP5の位置から、制御点Pが測定点P3からP4、測定点P4からP5へ移動した「実シフト量」を計算し、第1取得部11Cへ入力してもよい。 In this case, the measurement points P3, P4, P5, etc. may be input to the first acquisition unit 11C of the shift amount control device 10 by the user. Alternatively, the user may calculate the "actual shift amount" of the control point P moving from measurement point P3 to P4 and from measurement point P4 to P5 from the positions of measurement points P3, P4, and P5, and input this to the first acquisition unit 11C.

また、制御部11Aでトラッカ本体32を制御しない場合は、図16に示すシフト量補正処理において、ステップ202~206の処理は省略される。そして、シフト量補正処理200が実行されると、ユーザによる測定点P3、P4及びP5等の入力によって導出された実シフト量を、シフト量データベース13Bに記憶するステップ208から実行される。 In addition, if the control unit 11A does not control the tracker main body 32, steps 202 to 206 are omitted in the shift amount correction process shown in FIG. 16. Then, when the shift amount correction process 200 is executed, the process starts from step 208, in which the actual shift amount derived from the user's input of measurement points P3, P4, P5, etc. is stored in the shift amount database 13B.

<ツール座標系の位置ずれ>
本実施形態においては、図19に示すように、巻付ローラ23aの制御点Pが、ジョイント部24A及び駆動回転部29の回転中心軸線CL2上となる位置に配置されている。
<Tool coordinate system position deviation>
In this embodiment, as shown in FIG. 19, a control point P of the winding roller 23a is disposed at a position on the rotation center axis CL2 of the joint portion 24A and the drive rotation portion 29.

ロボットアーム112の先端E112において、ジョイント部24Aの回転中心を原点O1、制御点Pの位置を原点O2とする。原点O1は、ロボット22のメカニカルインターフェース面を基準として定められる座標系(所謂メカニカルインターフェース座標系)の原点である。また、原点O2は、エンドエフェクタ24に定められる座標系(所謂ツール座標系)の原点であり、制御点Pの位置である。 At the tip E112 of the robot arm 112, the center of rotation of the joint 24A is defined as the origin O1, and the position of the control point P is defined as the origin O2. The origin O1 is the origin of a coordinate system (so-called mechanical interface coordinate system) defined based on the mechanical interface surface of the robot 22. The origin O2 is the origin of a coordinate system (so-called tool coordinate system) defined for the end effector 24, and is the position of the control point P.

ここで、巻き付け装置20(図2参照)を繰り返し使用する過程で、機械振動やエンドエフェクタ24の自重等により、エンドエフェクタ24が、エンドエフェクタ24の取付箇所である、ロボットアーム112の先端E112に対して位置ずれする場合がある。 Here, during repeated use of the winding device 20 (see FIG. 2), mechanical vibrations, the weight of the end effector 24, etc. may cause the end effector 24 to shift position relative to the tip E112 of the robot arm 112, where the end effector 24 is attached.

エンドエフェクタ24が位置ずれすると、エンドエフェクタの制御点Pも位置ずれする。すなわち、ツール座標系の原点O2が、メカニカルインターフェース座標系の原点O1に題して位置ずれする。このような位置ずれした状態を放置すると、ビードワイヤ8(図1参照)を環状部材Mの正確な位置に精度高く巻き付けることが難しい。 When the end effector 24 is displaced, the control point P of the end effector is also displaced. In other words, the origin O2 of the tool coordinate system is displaced relative to the origin O1 of the mechanical interface coordinate system. If such a displaced state is left unattended, it becomes difficult to wind the bead wire 8 (see FIG. 1) precisely at the correct position on the annular member M.

また、巻き付け装置20(図2参照)を繰り返し使用する過程で、ロボット22のメカニカルインターフェース面(原点O1)が、初期位置に対して位置ずれする場合がある。一般的に、メカニカルインターフェース面を初期位置に保持することは難しく、例えばロボット22の製造メーカが定めるメカニカルインターフェース面の位置決め精度は、所定の稼働時間内に限定される場合がある。 In addition, during repeated use of the winding device 20 (see FIG. 2), the mechanical interface surface (origin O1) of the robot 22 may become misaligned with respect to its initial position. In general, it is difficult to maintain the mechanical interface surface in its initial position, and for example, the positioning accuracy of the mechanical interface surface determined by the manufacturer of the robot 22 may be limited within a specified operating time.

このため、長期的にロボット22を使用する場合は、ツール座標系の原点O2の位置ずれに、メカニカルインターフェース座標系の原点O1のずれも累積される可能性がある。 For this reason, when using the robot 22 over a long period of time, there is a possibility that the positional deviation of the origin O2 of the tool coordinate system may accumulate with the deviation of the origin O1 of the mechanical interface coordinate system.

そこで、本実施形態においては、以下に示す方法によって、原点O2の位置ずれ量の影響を低減するために、上述した二次元変位計42を用いて原点O2の位置ずれ量を把握して、制御部11Aへ入力された入力値を補正する。 Therefore, in this embodiment, in order to reduce the effect of the positional deviation of the origin O2, the above-mentioned two-dimensional displacement meter 42 is used to grasp the positional deviation of the origin O2 and the input value input to the control unit 11A is corrected by the method described below.

原点O1に対する原点O2の位置ずれ量を把握するためには、少なくとも、原点O1に対する二次元変位計42における照射部42Aの位置ずれ量を把握する。そして、好ましくは、照射部42Aに対する制御点P(原点O2)の位置ずれ量をさらに把握する。 To grasp the amount of positional deviation of origin O2 relative to origin O1, at least the amount of positional deviation of irradiation unit 42A in the two-dimensional displacement meter 42 relative to origin O1 is grasped. Then, preferably, the amount of positional deviation of control point P (origin O2) relative to irradiation unit 42A is further grasped.

以下の説明においては、まず、原点O1に対する照射部42Aの位置ずれを把握して、制御部11Aへ入力された入力値を補正する方法を説明する。次いで、照射部42Aに対する制御点P(原点O2)の位置ずれを把握して、制御部11Aへ入力された入力値を補正する方法を説明する。 In the following explanation, first, a method for determining the positional deviation of the irradiation unit 42A relative to the origin O1 and correcting the input value input to the control unit 11A will be described. Next, a method for determining the positional deviation of the control point P (origin O2) relative to the irradiation unit 42A and correcting the input value input to the control unit 11A will be described.

(メカニカルインターフェース座標系の原点に対する照射部の位置ずれ測定)
原点O1に対する照射部42Aの位置ずれを把握するために、制御部11Aは、図20に示すようにロボット22を制御して、制御点Pをマスタブロック44へ近接させる。そして制御部11Aは、二次元変位計42を制御して、マスタブロック44へレーザー光線を照射する。
(Measurement of the positional deviation of the irradiation part relative to the origin of the mechanical interface coordinate system)
20 , the control unit 11A controls the robot 22 to move the control point P closer to the master block 44. Then, the control unit 11A controls the two-dimensional displacement meter 42 to irradiate the master block 44 with a laser beam.

これにより、図21に示すように、マスタブロック44における観測線44M1の位置を示す測定点F1、F4が検出される。同様に、観測線44M2の位置を示す測定点F2、F3が検出される。第2取得部11Dは、測定点F1、F2、F3及びF4の位置を取得する。 As a result, as shown in FIG. 21, measurement points F1 and F4 are detected, which indicate the position of observation line 44M1 in master block 44. Similarly, measurement points F2 and F3 are detected, which indicate the position of observation line 44M2. The second acquisition unit 11D acquires the positions of measurement points F1, F2, F3, and F4.

測定点F1、F2、F3及びF4の位置は、二次元変位計42の照射部42Aに対するZ方向位置として取得される。図21に示す距離a0、b0、c0及びd0は、それぞれ照射部42Aと測定点F1、F2、F3及びF4のZ方向距離であり、これらの値は、記憶部13に、測定点F1、F2、F3及びF4の「初期測定位置」として記憶される。 The positions of measurement points F1, F2, F3, and F4 are obtained as Z direction positions relative to the irradiation unit 42A of the two-dimensional displacement meter 42. Distances a0, b0, c0, and d0 shown in FIG. 21 are the Z direction distances between the irradiation unit 42A and measurement points F1, F2, F3, and F4, respectively, and these values are stored in the memory unit 13 as the "initial measurement positions" of measurement points F1, F2, F3, and F4.

図22(A)には、照射部42Aが位置ずれした状態で、測定点F1、F2、F3及びF4の位置を測定している状態が示されている。この図に示された状態では、照射部42Aが、Z軸方向に位置ずれしている。 Figure 22 (A) shows a state in which the positions of measurement points F1, F2, F3, and F4 are measured with the irradiation unit 42A misaligned. In the state shown in this figure, the irradiation unit 42A is misaligned in the Z-axis direction.

このように照射部42Aが位置ずれしていると、図22(B)に示すように、測定される距離a1、b1、c1及びd1は、距離a0、b0、c0及びd0と異なる値となる。なお、図22(B)においては、初期値と測定値とが等しい場合における初期値と測定値との関係を直線で示している。 When the irradiation unit 42A is misaligned in this way, the measured distances a1, b1, c1, and d1 will be different from the distances a0, b0, c0, and d0, as shown in FIG. 22(B). Note that in FIG. 22(B), the relationship between the initial value and the measured value when the initial value and the measured value are equal is shown by a straight line.

同様に、図23(A)には、初期値を測定後、照射部42Aが位置ずれした状態で、測定点F1、F2、F3及びF4の位置を測定している状態が示されている。この図に示された状態では、照射部42Aが、Y軸方向周りに位置ずれしている。 Similarly, FIG. 23(A) shows a state in which the positions of measurement points F1, F2, F3, and F4 are measured with the irradiation unit 42A misaligned after the initial value is measured. In the state shown in this figure, the irradiation unit 42A is misaligned around the Y-axis direction.

このように照射部42Aが位置ずれしている場合も、図23(B)に示すように、測定される距離a2、b2、c2及びd2は、距離a0、b0、c0及びd0と異なる値となる。 Even if the irradiation unit 42A is misaligned in this way, the measured distances a2, b2, c2, and d2 will be different values from the distances a0, b0, c0, and d0, as shown in Figure 23 (B).

(シフト量補正フロー)
図24には、原点O1に対する照射部42Aの位置ずれを把握して制御部11Aへ入力された入力値を補正するシフト量補正処理240のフローが示されている。シフト量補正処理240が実行されるタイミングは特に限定されるものではないが、一例として、シフト量補正処理220と同様に、上述したトラッキング装置30を用いたシフト量補正処理200の後に実行される。
(Shift amount correction flow)
24 shows a flow of a shift amount correction process 240 for grasping the positional deviation of the irradiation unit 42A with respect to the origin O1 and correcting the input value input to the control unit 11A. The timing of execution of the shift amount correction process 240 is not particularly limited, but as an example, it is executed after the shift amount correction process 200 using the tracking device 30 described above, similarly to the shift amount correction process 220.

また、シフト量補正処理240は、ロボット22を駆動させてビードワイヤ8(図1参照)の巻付け工程を実施している間、継続的に実施される。すなわち、シフト量補正処理240は、シフト量補正処理200の終了後、直ちに実行される。 The shift amount correction process 240 is executed continuously while the robot 22 is driven to perform the winding process of the bead wire 8 (see FIG. 1). In other words, the shift amount correction process 240 is executed immediately after the shift amount correction process 200 is completed.

シフト量制御装置10のCPU11がシフト量制御プログラム13Aを実行することにより、図24に示すシフト量補正処理240が実行される。 The CPU 11 of the shift amount control device 10 executes the shift amount control program 13A, thereby executing the shift amount correction process 240 shown in FIG. 24.

シフト量制御プログラム13Aの実行が開始されると、ステップ242で、CPU11は、ロボット22を制御し、制御点Pをマスタブロック44へ近接させる。その後、ステップ244へ移行する。 When execution of the shift amount control program 13A starts, in step 242, the CPU 11 controls the robot 22 to bring the control point P closer to the master block 44. Then, the process proceeds to step 244.

ステップ244で、CPU11は、上述したように、二次元変位計42からレーザー光線を照射し、測定点F1、F2、F3及びF4を取得する。また、CPU11は、これらの測定点F1、F2、F3及びF4の位置を示す距離a0、b0、c0及びd0(図21参照)を、照射部42Aと測定点F1、F2、F3及びF4のZ方向距離の「初期測定位置」として記憶する。 In step 244, the CPU 11, as described above, irradiates a laser beam from the two-dimensional displacement meter 42 and obtains the measurement points F1, F2, F3, and F4. The CPU 11 also stores the distances a0, b0, c0, and d0 (see FIG. 21) indicating the positions of these measurement points F1, F2, F3, and F4 as the "initial measurement positions" of the Z-direction distances between the irradiation unit 42A and the measurement points F1, F2, F3, and F4.

次に、ステップ246で、CPU11は、巻付け装置20が所定回数駆動したか否かを判定する。具体的には、CPU11は、タイヤ1の生産本数、ビードワイヤ8の巻付け本数、ロボット22の繰り返し動作の回数、巻付けドラム26の回転回数などを指標として、巻付け装置20の駆動回数をカウントする。この「所定回数」は、シフト量補正処理220のステップ222でカウントする回数と一致していてもよいし、異なっていてもよい。 Next, in step 246, the CPU 11 determines whether the winding device 20 has been driven a predetermined number of times. Specifically, the CPU 11 counts the number of times the winding device 20 has been driven, using as indicators the number of tires 1 produced, the number of bead wires 8 wound, the number of repeated operations of the robot 22, the number of rotations of the winding drum 26, etc. This "predetermined number of times" may be the same as or different from the number counted in step 222 of the shift amount correction process 220.

CPU11は、巻付け装置20が所定回数駆動したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ248へ移行し、CPU11は、ロボット22を制御して制御点Pをマスタブロック44へ近接させる。その後、ステップ250へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ246を繰り返し実行する。 The CPU 11 determines whether the winding device 20 has been driven a predetermined number of times, and if the determination is positive, the process proceeds to step 248, where the CPU 11 controls the robot 22 to bring the control point P closer to the master block 44. Then, the process proceeds to step 250. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 246 until the determination is positive.

ステップ250で、CPU11は、上述したように、二次元変位計42からレーザー光線を照射し、測定点F1、F2、F3及びF4を取得する。 In step 250, the CPU 11 emits a laser beam from the two-dimensional displacement meter 42 as described above, and obtains measurement points F1, F2, F3, and F4.

次に、ステップ252で、CPU11は、ステップ244で測定された「初期測定位置」と、ステップ250で測定された「測定位値」(例えば距離a1、b1、c1及びd1(図22参照)や、距離a2、b2、c2及びd2(図23参照))との差に基づいて原点O1に対する照射部42Aの位置ずれを算出する。さらにCPU11は、この算出値に基づいて、制御部11Aへ入力された入力値を補正するための補正値を導出する。 Next, in step 252, the CPU 11 calculates the positional deviation of the irradiation unit 42A from the origin O1 based on the difference between the "initial measurement position" measured in step 244 and the "measurement position value" measured in step 250 (e.g., distances a1, b1, c1, and d1 (see FIG. 22) or distances a2, b2, c2, and d2 (see FIG. 23)). Furthermore, the CPU 11 derives a correction value for correcting the input value input to the control unit 11A based on this calculated value.

ステップ254で、CPU11は、ユーザによる入力値の受付待ちを行う。ユーザは、任意のシフト量を、入力部14等を介して入力する。CPU11は、入力値を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ256へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ254を繰り返し実行する。 In step 254, the CPU 11 waits for an input value to be received from the user. The user inputs an arbitrary shift amount via the input unit 14 or the like. The CPU 11 determines whether or not the input value has been received, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 256. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 254 until the determination is affirmative.

ステップ256で、CPU11は、ステップ252で導出された補正値によってシフト量を補正して、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。CPU11は、この補正された入力値に基づいて、ロボット22を制御する。 In step 256, the CPU 11 corrects the shift amount using the correction value derived in step 252, and re-inputs the corrected input value to the control unit 11A. The CPU 11 controls the robot 22 based on this corrected input value.

ステップ258で、CPU11は、シフト量補正処理220の終了タイミングが到来したか否かを判定し、肯定判定となった場合はシフト量補正処理240を終了する。この終了タイミングは、一例として、巻付け装置20の駆動が停止したことによって検知される。ステップ258で否定判定となった場合はステップ246へ戻る。 In step 258, the CPU 11 determines whether the end timing of the shift amount correction process 220 has arrived, and if the determination is affirmative, the shift amount correction process 240 ends. As one example, this end timing is detected when the driving of the winding device 20 stops. If the determination is negative in step 258, the process returns to step 246.

(照射部に対するツール座標系の原点の位置ずれ測定)
照射部42Aに対する原点O2の位置ずれを把握するためには、図25に示す測定冶具50を用いる。測定冶具50は、照射部42Aからレーザー光線を照射する測定部52を備えている。測定部52は、照射方向に面した被照射面52Aと、照射方向に沿う上面52Bと、を備えている。また、被照射面52Aの一部は、照射方向奥側に傾斜した傾斜面52Cとされている。
(Measurement of the positional deviation of the origin of the tool coordinate system relative to the irradiated part)
In order to grasp the positional deviation of the origin O2 with respect to the irradiation unit 42A, a measuring tool 50 shown in Fig. 25 is used. The measuring tool 50 has a measuring unit 52 that irradiates a laser beam from the irradiation unit 42A. The measuring unit 52 has an irradiated surface 52A facing the irradiation direction and an upper surface 52B along the irradiation direction. In addition, a part of the irradiated surface 52A is an inclined surface 52C inclined toward the rear side in the irradiation direction.

被照射面52Aの傾斜面52Cにレーザー光線を照射することにより、第3取得部11Eは、レーザー光線によって照射された部分の寸法を取得することができる。この寸法とは、測定部52における被照射部分のY方向に沿う寸法50a、及び、照射部42Aから測定部52のZ方向の端部までのZ軸方向沿う寸法50bである。 By irradiating the inclined surface 52C of the irradiated surface 52A with a laser beam, the third acquisition unit 11E can acquire the dimensions of the portion irradiated by the laser beam. These dimensions are the dimension 50a along the Y direction of the irradiated portion of the measurement unit 52, and the dimension 50b along the Z axis direction from the irradiation unit 42A to the end of the measurement unit 52 in the Z direction.

なお、図25においては、測定冶具50の構成を説明するための便宜上、測定冶具50とエンドエフェクタ24とが離間して示されているが、測定冶具50はエンドエフェクタ24に近接あるいは接触した状態で使用される。また、測定冶具50は、原点O2に対して位置決めされた状態で使用される。すなわち、測定冶具50における各箇所と、原点O2との距離は、レーザー光線等に依らず把握することができる。 In FIG. 25, for the sake of convenience in explaining the configuration of the measuring jig 50, the measuring jig 50 and the end effector 24 are shown separated from each other, but the measuring jig 50 is used in a state in which it is close to or in contact with the end effector 24. Also, the measuring jig 50 is used in a state in which it is positioned relative to the origin O2. In other words, the distance between each point on the measuring jig 50 and the origin O2 can be grasped without relying on a laser beam or the like.

照射部42Aに対する原点O2の位置ずれを把握するためには、図26(A)に示すように、照射部42Aと原点O2とのX方向に沿う距離40Aを把握する必要がある。この距離40Aは、寸法50aが測定されて、レーザー光線が照射されたX方向の位置が特定できることにより、把握することができる。 To grasp the positional deviation of the origin O2 relative to the irradiation part 42A, it is necessary to grasp the distance 40A along the X direction between the irradiation part 42A and the origin O2, as shown in FIG. 26(A). This distance 40A can be grasped by measuring the dimension 50a and identifying the position in the X direction where the laser beam is irradiated.

また、照射部42Aに対する原点O2の位置ずれを把握するためには、図26(B)に示すように、照射部42Aと原点O2とのY方向に沿う距離40Bを把握する必要がある。この距離40Bは、寸法50bが測定されて、レーザー光線が照射される照射部42AのY方向位置が特定できることにより、把握することができる。 In addition, to grasp the positional deviation of the origin O2 relative to the irradiation unit 42A, it is necessary to grasp the distance 40B along the Y direction between the irradiation unit 42A and the origin O2, as shown in FIG. 26(B). This distance 40B can be grasped by measuring the dimension 50b and identifying the Y direction position of the irradiation unit 42A where the laser beam is irradiated.

(シフト量補正フロー)
図27には、照射部42Aに対する原点O2の位置ずれを把握して制御部11Aへ入力された入力値を補正するシフト量補正処理260のフローが示されている。シフト量補正処理260は、入力部14等を介して、ユーザがシフト量補正処理260の実行を指示することに伴い、実行される。
(Shift amount correction flow)
27 shows a flow of a shift amount correction process 260 for determining the positional deviation of the origin O2 with respect to the irradiation unit 42A and correcting the input value input to the control unit 11A. The shift amount correction process 260 is executed when a user instructs execution of the shift amount correction process 260 via the input unit 14 or the like.

シフト量制御装置10のCPU11がシフト量制御プログラム13Aを実行することにより、図24に示すシフト量補正処理260が実行される。 The CPU 11 of the shift amount control device 10 executes the shift amount control program 13A, thereby executing the shift amount correction process 260 shown in FIG. 24.

ステップ262で、CPU11は、上述したように、二次元変位計42からレーザー光線を照射し、測定部52における被照射部分のY方向に沿う寸法50a、及び、照射部42Aから測定部52のZ方向の端部までのZ軸方向沿う寸法50bを取得する。 In step 262, as described above, the CPU 11 irradiates a laser beam from the two-dimensional displacement meter 42 and obtains the dimension 50a along the Y direction of the irradiated portion of the measurement unit 52, and the dimension 50b along the Z axis direction from the irradiation unit 42A to the Z-direction end of the measurement unit 52.

次に、ステップ264で、CPU11は、ステップ244で測定された寸法50a及び50bから、照射部42Aと原点O2とのX方向に沿う距離40A及び照射部42Aと原点O2とのY方向に沿う距離40Bを算出する。また、CPU11は、これらの距離40A及び40Bと、予め設定された設定値とのずれに基づいて、制御部11Aへ入力された入力値を補正するための補正値を導出する。 Next, in step 264, the CPU 11 calculates the distance 40A between the irradiation unit 42A and the origin O2 in the X direction and the distance 40B between the irradiation unit 42A and the origin O2 in the Y direction from the dimensions 50a and 50b measured in step 244. The CPU 11 also derives a correction value for correcting the input value input to the control unit 11A based on the deviation between these distances 40A and 40B and a preset setting value.

ステップ266で、CPU11は、ユーザによる入力値の受付待ちを行う。ユーザは、任意のシフト量を、入力部14等を介して入力する。CPU11は、入力値を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、ステップ268へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ266を繰り返し実行する。 In step 266, the CPU 11 waits for an input value to be received from the user. The user inputs an arbitrary shift amount via the input unit 14 or the like. The CPU 11 determines whether or not the input value has been received, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 268. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 266 until the determination is affirmative.

ステップ268で、CPU11は、ステップ264で導出された補正値によってシフト量を補正して、制御部11Aへ補正された入力値を入力し直す。CPU11は、この補正された入力値に基づいて、ロボット22を制御して、シフト量補正処理240を終了する。 In step 268, the CPU 11 corrects the shift amount using the correction value derived in step 264, and re-inputs the corrected input value to the control unit 11A. The CPU 11 controls the robot 22 based on this corrected input value, and ends the shift amount correction process 240.

なお、シフト量補正処理260は、シフト量補正処理240と併せて実施することができる。この場合、図28に示すように、シフト量補正処理240におけるステップ252の次に、ステップ270に移行して、CPU11は、ユーザによるシフト量補正指示の受付待ちを行う。 The shift amount correction process 260 can be performed in conjunction with the shift amount correction process 240. In this case, as shown in FIG. 28, after step 252 in the shift amount correction process 240, the process proceeds to step 270, where the CPU 11 waits for a shift amount correction instruction from the user.

ユーザは測定冶具50を所定に位置に設置して、入力部14等を介して、シフト量補正指示を入力する。CPU11は、入力を受け付けたか否かを判定し、肯定判定となった場合は、上述したステップ262へ移行する。一方、否定判定となった場合は、CPU11は、肯定判定となるまで、ステップ266を繰り返し実行する。 The user places the measuring tool 50 in a predetermined position and inputs a shift amount correction instruction via the input unit 14 or the like. The CPU 11 determines whether the input has been received, and if the determination is positive, the process proceeds to step 262 described above. On the other hand, if the determination is negative, the CPU 11 repeatedly executes step 266 until the determination is positive.

そして、ステップ262の後、上述したステップ264へ移行して、さらに、シフト量補正処理240のステップ254へ移行する。 Then, after step 262, the process proceeds to step 264 described above, and then to step 254 of the shift amount correction process 240.

<効果>
このように、本実施形態に係るシフト量制御システム80では、図2に示すように、シフト量制御装置10がシフト量の入力値に基づいてロボット22の被操作部(ロボットアーム112及びエンドエフェクタ24の少なくとも一方)を移動させる。
<Effects>
Thus, in the shift amount control system 80 according to this embodiment, as shown in FIG. 2, the shift amount control device 10 moves the operated part of the robot 22 (at least one of the robot arm 112 and the end effector 24) based on the input value of the shift amount.

また、図20~23に示すように、二次元変位計42によって、指標体であるマスタブロック44に所定の形状(矩形状及び円形状)で形成された観測線44M1、44M2の位置を測定する。そして、補正部11B(図10参照)が、観測線M1、M2の初期測定位置(一例として、図21に示す距離a0、b0、c0及びd0)と、巻き付け装置20を所定回数駆動後の観測線の測定位置(一例として、図22に示す距離a1、b1、c1及びd1)との差に基づいて、入力値を補正する。これにより、エンドエフェクタ24が位置ずれした状態でも、位置ずれの影響を低減できる。 As shown in Figs. 20 to 23, the two-dimensional displacement meter 42 measures the positions of observation lines 44M1, 44M2 formed in a predetermined shape (rectangular and circular) on the master block 44, which is an index body. Then, the correction unit 11B (see Fig. 10) corrects the input value based on the difference between the initial measurement positions of the observation lines M1, M2 (for example, the distances a0, b0, c0, and d0 shown in Fig. 21) and the measurement positions of the observation lines after the winding device 20 has been driven a predetermined number of times (for example, the distances a1, b1, c1, and d1 shown in Fig. 22). This makes it possible to reduce the effects of misalignment even when the end effector 24 is misaligned.

このように、本実施形態に係るシフト量制御システム80では、二次元変位計42による測定値を用いて、シフト量の入力値を補正する。このため、例えばカメラのみを用いたシフト量制御と比較して、高い精度でシフト量を制御できる。 In this way, in the shift amount control system 80 according to this embodiment, the input value of the shift amount is corrected using the measurement value from the two-dimensional displacement meter 42. Therefore, the shift amount can be controlled with high accuracy compared to shift amount control using only a camera, for example.

また、シフト量制御システムでは、図25、26に示すように、測定冶具50を用いることにより、二次元変位計42に対するエンドエフェクタ24の制御点Pの位置(原点O2の位置)を測定できる。そして、補正部11Bが、二次元変位計42に対するエンドエフェクタ24の制御点Pの位置の、設定値とのずれに基づいて、入力値をさらに補正する。これより、シフト量の制御精度を向上できる。 In addition, as shown in Figures 25 and 26, the shift amount control system can measure the position of the control point P of the end effector 24 relative to the two-dimensional displacement gauge 42 (the position of the origin O2) by using a measuring jig 50. Then, the correction unit 11B further corrects the input value based on the deviation of the position of the control point P of the end effector 24 relative to the two-dimensional displacement gauge 42 from the set value. This improves the control accuracy of the shift amount.

なお、本実施形態において、例えば、制御部11A、補正部11B、第1取得部11C、第2取得部11D及び第3取得部11Eの各処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。 In this embodiment, for example, the various processors shown below can be used as the hardware structure of the processing unit that executes the processes of the control unit 11A, the correction unit 11B, the first acquisition unit 11C, the second acquisition unit 11D, and the third acquisition unit 11E. As described above, the various processors include a CPU, which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as a processing unit, as well as a programmable logic device (PLD), which is a processor whose circuit configuration can be changed after manufacture, such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and a dedicated electric circuit, which is a processor with a circuit configuration designed specifically to execute specific processes, such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせや、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。 The processing unit may be configured with one of these various processors, or may be configured with a combination of two or more processors of the same or different types (e.g., a combination of multiple FPGAs, or a combination of a CPU and an FPGA). The processing unit may also be configured with a single processor.

処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。 As an example of configuring the processing unit as a single processor, first, there is a form in which one processor is configured as a combination of one or more CPUs and software, as typified by computers such as clients and servers, and this processor functions as the processing unit. Secondly, there is a form in which a processor is used to realize the functions of the entire system, including the processing unit, in a single IC (Integrated Circuit) chip, as typified by systems on chips (SoCs). In this way, the processing unit is configured as a hardware structure using one or more of the various processors listed above.

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。このように、本発明は様々な態様で実施することができる。 More specifically, the hardware structure of these various processors can be an electric circuit that combines circuit elements such as semiconductor elements. In this way, the present invention can be implemented in a variety of ways.

10 シフト量制御装置 11A 制御部 11B 補正部 11C 第1取得部
11D 第2取得部 11E 第3取得部(取得部) 20 巻付け装置
112 ロボットアーム(被操作部) 24 エンドエフェクタ(被操作部)
30 トラッキング装置 42 二次元変位計 44 マスタブロック(指標体)
50 測定冶具



10 Shift amount control device 11A Control unit 11B Correction unit 11C First acquisition unit 11D Second acquisition unit 11E Third acquisition unit (acquisition unit) 20 Winding device 112 Robot arm (operated unit) 24 End effector (operated unit)
30 Tracking device 42 Two-dimensional displacement meter 44 Master block (index body)
50 Measuring tool



Claims (8)

巻き付け装置のアームを、シフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、
前記入力値に基づいて前記アームを移動させ、前記アームのエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体に所定の形状で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記アームにおけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記二次元変位計の位置ずれを算出し、前記位置ずれの算出値に基づいて前記入力値を補正する補正部と、
を備えたシフト量制御システム。
A control unit that operates an arm of the winding device based on an input value of the shift amount;
an acquisition unit that, when moving the arm based on the input value and measuring a position of an observation line formed in a predetermined shape on an index body using a two-dimensional displacement meter disposed on an end effector of the arm , acquires a measured position of the observation line;
a correction unit that calculates a positional deviation of the two-dimensional displacement meter with respect to a mounting location of the end effector on the arm based on a difference between an initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and a measurement position of the observation line after driving the winding device a predetermined number of times, and corrects the input value based on the calculated value of the positional deviation ;
A shift amount control system equipped with
前記取得部は、前記エンドエフェクタに取付けた測定冶具を、前記二次元変位計を用いて測定することにより、前記二次元変位計に対する前記エンドエフェクタの制御点の位置を取得し、
前記補正部は、取得された前記エンドエフェクタの制御点の位置の、設定値とのずれに基づいて、前記入力値をさらに補正する、
請求項1に記載のシフト量制御システム。
the acquisition unit acquires a position of a control point of the end effector relative to the two-dimensional displacement gauge by measuring a measuring jig attached to the end effector using the two-dimensional displacement gauge;
The correction unit further corrects the input value based on a deviation of the acquired position of the control point of the end effector from a set value.
2. The shift amount control system according to claim 1.
前記観測線は、前記指標体に形成された正方形状の凹部及び円形状の凹部によって形成されている、請求項1又は2に記載のシフト量制御システム。 The shift amount control system according to claim 1 or 2, wherein the observation line is formed by a square recess and a circular recess formed in the indicator body. 前記観測線は、前記指標体において互いに対向する両面に形成されている、請求項1~3の何れか1項に記載のシフト量制御システム。 The shift amount control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the observation lines are formed on both opposing sides of the index body. 前記測定冶具は、前記二次元変位計から照射されたレーザー光線が照射される測定部を備え、the measuring jig includes a measuring unit onto which the laser beam emitted from the two-dimensional displacement meter is irradiated,
前記測定部は、照射方向に面した被照射面及び照射方向に沿う上面を備え、前記被照射面の一部は、照射方向奥側に傾斜した傾斜面とされている、The measurement unit includes an irradiated surface facing the irradiation direction and an upper surface along the irradiation direction, and a part of the irradiated surface is an inclined surface inclined toward the back side of the irradiation direction.
請求項2に記載のシフト量制御システム。3. The shift amount control system according to claim 2.
巻き付け装置のアームを、シフト量の入力値に基づいて操作する工程と、
前記アームのエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体に所定の間隔で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する工程と、
取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記アームにおけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記二次元変位計の位置ずれを算出し、前記位置ずれの算出値に基づいて前記入力値を補正する工程と、
を備えたシフト量制御方法。
manipulating an arm of a winding device based on an input value of the shift amount;
a step of acquiring the measured positions of the observation lines formed at predetermined intervals on the index body using a two-dimensional displacement meter disposed on the end effector of the arm ;
a step of calculating a positional deviation of the two-dimensional displacement meter with respect to a mounting position of the end effector on the arm based on a difference between an initial measurement position of the observation line obtained and a measurement position of the observation line after driving the winding device a predetermined number of times, and correcting the input value based on the calculated value of the positional deviation ;
A shift amount control method comprising:
コンピュータを、
巻き付け装置のアームを、シフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、
前記入力値に基づいて前記アームを移動させ、前記アームのエンドエフェクタに配置された二次元変位計を用いて、指標体に所定の間隔で形成された観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記アームにおけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記二次元変位計の位置ずれを算出し、前記位置ずれの算出値に基づいて前記入力値を補正する補正部と、
して機能させるためのプログラム。
Computer,
A control unit that operates an arm of the winding device based on an input value of the shift amount;
an acquisition unit that, when moving the arm based on the input value and measuring positions of observation lines formed at predetermined intervals on an index body using a two-dimensional displacement meter disposed on an end effector of the arm , acquires the measured positions of the observation lines;
a correction unit that calculates a positional deviation of the two-dimensional displacement meter with respect to a mounting location of the end effector on the arm based on a difference between an initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and a measurement position of the observation line after driving the winding device a predetermined number of times, and corrects the input value based on the calculated value of the positional deviation ;
A program to make it function as such.
巻き付け装置と、
前記巻き付け装置に備えられたアームと、
前記アームに配置されたエンドエフェクタと、
所定の間隔で観測線が形成された指標体と、
前記エンドエフェクタに配置され、前記観測線の位置を測定する二次元変位計と、
前記アームをシフト量の入力値に基づいて操作する制御部と、前記入力値に基づいて前記アームを移動させて、前記二次元変位計を用いて前記観測線の位置を測定する際に、測定された前記観測線の位置を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記観測線の初期測定位置と、前記巻き付け装置を所定回数駆動後の前記観測線の測定位置との差に基づいて、前記アームにおけるエンドエフェクタの取付箇所に対する前記二次元変位計の位置ずれを算出し、前記位置ずれの算出値に基づいて前記入力値を補正する補正部と、を有するシフト量制御装置と、
を備えたシフト量制御システム。
A winding device;
An arm provided on the winding device;
an end effector disposed on the arm ;
An index body on which observation lines are formed at predetermined intervals;
a two-dimensional displacement meter disposed on the end effector for measuring a position of the observation line;
a shift amount control device having: a control unit that operates the arm based on an input value of a shift amount; an acquisition unit that acquires a measured position of the observation line when moving the arm based on the input value and measuring the position of the observation line using the two-dimensional displacement meter; and a correction unit that calculates a positional deviation of the two-dimensional displacement meter with respect to a mounting position of the end effector on the arm based on a difference between an initial measurement position of the observation line acquired by the acquisition unit and a measurement position of the observation line after driving the winding device a predetermined number of times, and corrects the input value based on the calculated value of the positional deviation ;
A shift amount control system equipped with
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