CN106142081A - 对加工工具转速和工件进给速度进行调整的加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的加工系统具备具有手部的机器人、使加工工具旋转的加工机、以使加工工具旋转并且将被手部把持的工件按压于加工工具来进行加工的方式控制加工机与机器人的控制装置、以及检测在通过机器人将工件按压于加工工具来进行加工时作用于工件和加工工具之间的力的力传感器。控制装置以由力传感器检测出的力的检测值在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式对加工工具的旋转速度与机器人的工件进给速度进行调整。

Description

对加工工具转速和工件进给速度进行调整的加工系统
技术领域
本发明涉及具备向加工机输送工件的机器人的加工系统。
背景技术
以往，通过机器人将工件向加工机输送，通过加工机的加工工具对工件进行加工。特别地，在去毛刺、研磨、磨削等加工作业中，存在将被机器人的手部把持的工件边按压于旋转的加工工具边对工件进行加工的情况。在该情况下，日本特开2008-142810号公报公开了以作用于加工过程中的工件和加工工具之间的力成为适当的值的方式对机器人的臂部的动作进行调整的方法。另外，日本特开2008-142810号公报也公开了将对上述的力进行测定的力传感器安装于机器人的臂部的方法。
然而，在机器人将工件按压于加工机的加工工具时，存在加工工具因工件的材质、加工时间等而劣化的情况(例如刀刃、磨粒的磨损)。在该情况下，需要与加工工具的劣化的程度对应地变更加工条件，来维持工件的加工品质。例如，需要对加工工具的旋转速度与工件的移动速度复合地进行控制来进行加工。
然而，在日本特开2008-142810号公报所公开的装置中，在通过机器人而将工件按压于加工机的加工工具时，仅对作用于工件与加工工具之间的力进行调整。换言之，在日本特开2008-142810号公报中，不与加工工具的劣化的程度对应地变更加工工具的旋转速度与工件的移动速度。因此，如上所述，当加工工具在加工过程中劣化的情况下，维持工件的加工品质较困难。
发明内容
本发明提供一种能够维持工件的加工品质的加工系统。
根据本发明的第一方案，提供一种加工系统，其具备：将对工件进行把持的手部设置于臂前端的机器人；具有使加工工具旋转的主轴的加工机；以使加工工具旋转并且将被手部把持的工件按压于加工工具来进行加工的方式控制加工机和机器人的控制装置；以及检测在通过机器人将工件相对于加工工具按压来进行加工时作用于工件和加工工具之间的力的力传感器，控制装置以由力传感器检测出的力的检测值在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式来调整被机器人按压于加工工具的工件的进给速度和加工工具的旋转速度。
根据本发明的第二方案，提供一种加工系统，该加工系统在上述的第一方案的加工系统的基础上，控制装置具有：判定由力传感器检测出的力的检测值是否在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的判定部；以及动作指令部，该动作指令部在由判定部判定为力的检测值在预定的上限阈值以上的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的一方减速，其结果，在力的检测值仍在预定的上限阈值以上的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的另一方减速，再有，在由判定部判定为力的检测值在预定的下限阈值以下的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的一方增速，其结果，在力的检测值仍在预定的下限阈值以下的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的另一方增速。
根据本发明的第三方案，提供一种加工系统，其具备：将对工件进行把持的手部设置于臂前端的机器人；具有使加工工具旋转的主轴的加工机；以使加工工具旋转并且将被手部把持的工件按压于加工工具来进行加工的方式控制加工机和机器人的控制装置；以及检测在通过机器人将工件相对于加工工具按压来进行加工时作用于工件和加工工具之间的力的力传感器，控制装置从由力传感器检测出的力的检测值的履历提取特定的频率成分，以被提取的频率成分在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式来调整被机器人按压于加工工具的工件的进给速度和加工工具的旋转速度。
根据本发明的第四方案，提供一种加工系统，该加工系统在上述的第三方案的加工系统的基础上，上述控制装置具有：从由力传感器检测出的力的检测值的履历提取特定的频率成分的频率分析部；判定由频率分析部提取的频率成分是否在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间的判定部；以及动作指令部，该动作指令部在由判定部判定为频率成分在预定的上限阈值以上的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的一方减速，其结果，在频率成分仍在预定的上限阈值以上的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的另一方减速，再有，在由判定部判定为频率成分在预定的下限阈值以下的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的一方增速，其结果，在频率成分仍在预定的下限阈值以下的情况下，使工件的进给速度以及加工工具的旋转速度中的另一方增速。
根据本发明的第五方案，提供一种加工系统，该加工系统在第一方案至第四方案中任一个的加工系统的基础上，力传感器设置于机器人的臂前端和手部之间。
根据本发明的第六方案，提供一种加工系统，该加工系统在第一方案至第四方案中任一个的加工系统的基础上，力传感器设置于加工机的主轴。
根据本发明的第七方案，提供一种加工系统，该加工系统在第一方案至第六方案中任一个的加工系统的基础上，加工机还具备从多个加工工具选择与要进行加工的工件的种类对应的加工工具并与安装于主轴的加工工具进行更换的自动工具更换装置。
根据本发明的第八方案，提供一种加工系统，该加工系统在第七方案的加工系统的基础上，其特征在于，预定的上限阈值以及预定的下限阈值的至少一方与要进行加工的工件的种类对应地切换成其他的值而使用。
根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明，能够进一步明确本发明的这些目的、特征以及优点和其他的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是表示第一实施方式的加工系统的结构的图。
图2A是用于对第一实施方式的加工系统的动作进行说明的流程图。
图2B是具体表示图2A所示的步骤S14中的速度调整处理的流程图。
图3是表示第二实施方式的加工系统的结构的图。
图4是表示第三实施方式的加工系统的结构的图。
图5是用于对第三实施方式的加工系统的特征的动作进行说明的流程图。
图6是表示其他的实施方式的加工系统的结构的图。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图中，对相同的部件标注相同的附图标记。为了使理解变得容易，这些附图适当地变更比例尺。另外，附图所描绘的加工系统的形态是本发明的一个例子，本发明不限定于附图所描绘的形态。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的加工系统的结构的图。
如图1所示，第一实施方式的加工系统具备将工件W载置于既定的位置的工作台10、将对工件W进行把持的手部11安装于臂前端部的机器人12、以及设置于机器人12的手部11的移动范围内的加工机13。机器人12是垂直多关节型机械手。并且，加工机13具有对于工件W进行加工的加工工具14以及内置于使加工工具14旋转的主轴的加工工具用伺服马达15。
在本申请中，为了对工件W进行去毛刺、研磨、磨削等加工作业，加工工具14使用切割器、砂轮机、立铣刀等。另外，工作台10上的工件W在被机器人12的手部11把持后，被把持的工件W在加工机13的加工区域利用机器人12而移动。而且，将工件W按压于旋转中的加工工具14，从而对工件W实施去毛刺、研磨、磨削等加工作业。
另外，如图1所示，力传感器16设置于机器人12的臂前端与手部11之间的手臂部。如上所述，力传感器16将在把工件W按压于旋转中的加工工具14时作用于工件W和加工工具14之间的力(以下，称为“作用力”。)作为电信号输出。例如就力传感器16而言，使用在弹性变形的梁粘贴应变仪、压电转换器等。
并且，第一实施方式的加工系统具备对机器人12以及加工机13进行控制的控制装置17。如图1所示，控制装置17具有伺服马达控制部18(伺服放大器)、动作指令部19、判定部20以及力检测值取得部21。
力检测值取得部21监视以及取得从力传感器16输出的电信号，例如电压(以下，称为力检测值K。)。而且，判定部20对被力检测值取得部21取得的力检测值K是否在预定的上限阈值N1和预定的下限阈值N2之间进行判定。
为了将上限阈值N1以及下限阈值N2分别形成能够设定变更，也可以在判定部20连接有输入下限阈值N1以及上限阈值N2的输入部(未图示)。
动作指令部19基于判定部20的判定结果，将使机器人12以及加工机13动作的指令输出至伺服马达控制部18。对于加工机13的指令是使加工工具14以预定的旋转速度旋转的指令。另外，对于机器人12的指令为通过手部11把持工件W而向加工机13的加工区域移动、使工件W在加工区域向旋转中的加工工具14以预定的进给速度以及轨迹移动。
而且，伺服马达控制部18基于来自动作指令部19的指令，对使加工工具14旋转的伺服马达15的旋转速度进行控制。并且，伺服马达控制部18基于来自动作指令部19的指令，对工件W从工作台10向加工工具14的输送进行控制。换句话说，分别驱动机器人12的各关节部的轴的机器人用伺服马达(未图示)被伺服马达控制部18控制。
接下来，对第一实施方式的加工系统的动作进行说明。
图2A是用于对第一实施方式的加工系统的动作进行说明的流程图。
控制装置17的动作指令部19将使机器人12以及加工机13动作的指令输出至伺服马达控制部18。伺服马达控制部18对机器人12的各轴的伺服马达(未图示)进行控制而使手部11以及机器人12根据指令而动作。
在向上述机器人12输出的动作指令中，首先，机器人12通过机器人12的手部11从工作台10把持并取出未加工的工件W(图2A的步骤S11)。接下来，机器人12使工件W向加工机13的加工开起点移动(图2A的步骤S12)。接着，机器人12使被手部11把持的工件W从加工开起点朝向加工工具14以预定的进给速度以及轨迹移动。此时，伺服马达控制部18使加工机13的加工工具用伺服马达15以预定的旋转速度开始旋转(图2A的步骤S13)。据此，工件W被按压于旋转中的加工工具14，而开始对工件W的去毛刺、研磨、磨削等加工作业。
在上述步骤S13后，控制装置17的力检测值取得部21对力传感器16的力检测值K进行监视。在力检测值K的监视过程中，动作指令部19基于力传感器16的力检测值K，对机器人12的工件W的进给速度与加工工具14的旋转速度进行调整(图2A的步骤S14)。然后，继续步骤S14直至工件W到达加工机13的加工结束点，在工件W到达加工结束点时，加工作业结束(图2A的步骤S15)。
此处，参照图2B对步骤S14中的处理内容进一步详细地进行说明。图2B是具体表示图2A所示的步骤S14的速度调整处理的流程图。
若开始步骤S14，则如图2B所示，首先，控制装置17的力检测值取得部21取得力传感器16的力检测值K(步骤S21)。接下来，控制装置17的判定部20将力检测值K与预定的上限阈值N1进行比较(步骤S22)。
在步骤S22中，在力检测值K在预定的上限阈值N1以上的情况下，动作指令部19使工件W的进给速度减速微小的第一速度量(步骤S23)。另外，在步骤S22中，在力检测值K比预定的上限阈值N1小的情况下，进入步骤S27。在后对步骤S27以后进行叙述。
在步骤S23后，控制装置17的力检测值取得部21再次取得力传感器16的力检测值K(步骤S24)。并且，控制装置17的判定部20将在步骤S24中取得的力检测值K与预定的上限阈值N1进行比较(步骤S25)。
其结果，当在步骤S24中取得的力检测值K仍为预定的上限阈值N1以上的情况下，动作指令部19使加工工具14的旋转速度减速微小的第二速度量(步骤S26)。然后，返回步骤S21，重复步骤S21～步骤S26直至步骤S24中的力检测值K比预定的上限阈值N1小。另外，当在步骤S24中取得的力检测值K比预定的上限阈值N1小的情况下，进入步骤S27。
在步骤S27中，控制装置17的判定部20将在步骤S21或者步骤S24中取得的力检测值K与预定的下限阈值N2进行比较(步骤S27)。其结果，当在步骤S21或者步骤S24中取得的力检测值K在预定的下限阈值N2以下的情况下，动作指令部19使机器人12的工件W的进给速度增速微小的第一速度量(步骤S28)。
在步骤S21或者步骤S24中取得的力检测值K比预定的下限阈值N2大的情况下，能够判断为正常保持工件W的加工品质。因此，动作指令部19结束速度调整处理，进入图2A所示的步骤S15。
在步骤S28后，控制装置17的力检测值取得部21再次取得力传感器16的力检测值K(步骤S29)。并且，控制装置17的判定部20将在步骤S29中取得的力检测值K与预定的下限阈值N2进行比较(步骤S30)。
其结果，当在步骤S29中取得的力检测值K仍为预定的下限阈值N2以下的情况下，动作指令部19使加工工具14的旋转速度增速微小的第二速度量(步骤S31)。然后，返回步骤S21，重复步骤S21～步骤S31直至步骤S29中的力检测值K比预定的下限阈值N2大。另外，当在步骤S29中取得的力检测值K比预定的下限阈值N2大的情况下，能够判断为正常保持工件W的加工品质。因此，动作指令部19结束速度调整处理，进入图2A所示的步骤S15。
如上，通过以力传感器16的力检测值K在上限阈值N1与下限阈值N2之间的方式复合地调整加工工具14的旋转速度与机器人12的工件W的进给速度，从而进行工件W的加工。因此，即便在加工工具14因工件W的材质、加工时间等而劣化的情况下(例如刀刃、磨粒的磨损)，也能够维持工件W的加工品质。
当然，上述的上限阈值N1、下限阈值N2、对于对加工工具14的工件W的进给速度进行增加或减少时的微小的第一速度量以及对加工工具14的旋转速度进行增加或减小时的微小的第二速度量能够在工件加工前设定变更。
另外，如接下来那样，上限阈值N1以及下限阈值N2也可以通过预先进行工件W的试加工来决定。例如，首先，基于工件W的材质、形状，设定加工工具14的旋转速度以及相对于加工工具14的工件W的进给速度。而且，机器人12对于以设定旋转速度旋转的加工工具14，以设定进给速度按压工件W来进行工件W的试加工。在试加工后，加工系统的设定者对工件W的加工品质进行检查。设定者使工件W的进给速度的设定值从零阶段性地增加来实施上述的检查，并对每次检查取得力传感器16的力检测值K。由此，能够将认为工件W的加工品质为正常的、力传感器16的力检测值K中的最大值决定为上限阈值N1，并将最小值决定为下限阈值N2。
此外，在上述的第一实施方式中，在调整相对于加工工具14的工件W的进给速度后，对加工工具14的旋转速度进行调整(参照图2B的S23、S26、S28、S31)。但是，在本发明中，对工件进给速度以及加工工具旋转速度进行调整的顺序也可以相反。也就是说，也可以在图2B的步骤S23、步骤S28中对加工工具14的旋转速度进行调整后，在图2B的步骤S26、步骤S31中调整相对于加工工具14的工件W的进给速度。
另外，也可以在图2B的步骤S23中，使加工工具14的旋转速度以及工件W相对于加工工具14的进给速度双方进行减速，而在图2B的步骤S28中，使加工工具14的旋转速度以及工件W相对于加工工具14的进给速度双方进行增速。
(第二实施方式)
接下来，对第二实施方式进行说明。但其中对与第一实施方式相同的构成要素使用相同的附图标记而省略说明。因此，以下仅叙述相对于第一实施方式的构成要素不同的点。
图3是表示第二实施方式的加工系统的结构的图。
在图1所示的第一实施方式中，力传感器16设置于机器人12的臂前端和手部11之间的手臂部。但是，力传感器16也可以不设置于机器人12而设置于加工机13。
也就是说，在第二实施方式中，如图3所示，力传感器16设置于加工机13的主轴。更具体而言，配置于加工工具用伺服马达15和通过加工用伺服马达15而能够旋转的加工头22之间。而且，在加工头22以装卸自如的方式安装有加工工具14。
根据第二实施方式，将力传感器16设置于加工机13的主轴，因此与第一实施方式相比，能够使机器人12的手臂部小型化。但是，在本发明中，力传感器16的设置场所不受限定。在将工件W按压于旋转中的加工工具14时，只要能够良好地检测工件W与加工工具14之间的作用力的场所，则力传感器16的设置场所也可以为任意场所。
此外，对于其他的结构，与第一实施方式相同。第二实施方式的加工系统的动作也与上述的第一实施方式的加工系统的动作相同(参照图2A、图2B)。
(第三实施方式)
接下来，对第三实施方式进行说明。其中，此处，对与第一实施方式相同的构成要素使用相同的附图标记并省略说明。因此，以下仅叙述相对于第一实施方式的构成要素不同的点。
图4是表示第三实施方式的加工系统的结构的图。
在第三实施方式中，如图4所示，在控制装置17内进一步具备频率分析部23。
更具体而言，频率分析部23对于被力检测值取得部21监视的力传感器16的力检测值K的履历进行频率分析，例如FFT(Fast Fourier Transform)分析。而且，频率分析部23通过FFT解析而将力传感器16的力检测值K的履历分解成多个频率成分，从多个频率成分中提取特定的频率成分F并发送至判定部20。
提取的特定的频率成分F是相对于加工工具14按压工件W来进行加工时的负载变动的频率。若上述的负载变动的频率超过预定的频率范围，则能够考虑为所谓的“振动”现象产生于工件W。在本实施方式中，为了避免“振动”现象，从力传感器16的力检测值K的履历提取频率成分F。
因此，判定部20判定从频率分析部23发送的特定的频率成分F是否在预定的上限阈值N3与预定的下限阈值N4之间。
为了能够分别设定变更上限阈值N3以及下限阈值N4，也可以在判定部20连接有输入下限阈值N3以及上限阈值N4的输入部(未图示)。
动作指令部19基于判定部20的判定结果，将使机器人12以及加工机13动作的指令输出至伺服马达控制部18。对于加工机13的指令是使加工工具14以预定的旋转速度旋转的指令。另外，对于机器人12的指令为通过手部11把持工件W而向加工机13的加工区域移动、使工件W在加工区域向旋转中的加工工具14以预定的进给速度以及轨迹移动。
而且，伺服马达控制部18基于来自动作指令部19的指令，对使加工工具14旋转的伺服马达15的旋转速度进行控制。并且，伺服马达控制部18基于来自动作指令部19的指令，对工件W从工作台10向加工工具14的输送进行控制。换句话说，分别驱动机器人12的各关节部的轴的机器人用伺服马达24被伺服马达控制部18控制。
其他的结构与在第一实施方式(图1)或者第二实施方式(图3)中说明的结构相同。此外，第三实施方式的力传感器16的设置场所只要在机器人12的臂前端和手部11之间或者在加工机13的加工工具用伺服马达15和加工头22之间即可。
接下来，对第三实施方式的加工系统的动作进行说明。
第三实施方式的加工系统的动作与图2A所示的第一实施方式的动作步骤S11～S15基本相同。其中，如上所述，在控制装置17内追加频率分析部23，因此相对于第一实施方式，步骤S14中的处理内容有一部分不同。因此，仅对于该点基于图5进行详述。
图5是用于对第三实施方式的加工系统的特征的动作进行说明的流程图。特别地图5是将图2A所示的步骤S14的速度调整处理作为第三实施方式而具体表示的流程图。
如图5所示，开始速度调整处理后，首先，控制装置17的频率分析部23对于力检测值取得部21监视以及取得的力传感器16的力检测值K的履历进行FFT(Fast Fourier Transform)分析。而且，频率分析部23通过FFT解析将力传感器16的力检测值K的履历分解成多个频率成分，从多个频率成分中提取特定的频率成分F(步骤S51)。
接下来，控制装置17的判定部20将频率成分F与预定的上限阈值N3进行比较(步骤S52)。在步骤S52中，在频率成分F在预定的上限阈值N3以上的情况下，动作指令部19使机器人12的工件W的进给速度减速微小的第一速度量(步骤S53)。另外，在步骤S52中，在频率成分F比预定的上限阈值N3小的情况下，进入步骤S57。在后对步骤S57以后进行叙述。
在步骤S53后，频率分析部23再次通过FFT解析将力传感器16的力检测值K的履历分解成多个频率成分，并从多个频率成分中提取特定的频率成分F(步骤S54)。并且，控制装置17的判定部20将在步骤S54中提取的频率成分F与预定的上限阈值N3进行比较(步骤S55)。
其结果，在步骤S54中提取的频率成分F仍在预定的上限阈值N3以上的情况下，动作指令部19使加工工具14的旋转速度减速微小的第二速度量(步骤S56)。然后，返回步骤S51，重复步骤S51～步骤S56直至在步骤S54中提取的频率成分F比预定的上限阈值N3小。另外，在步骤S54中提取的频率成分F比预定的上限阈值N3小的情况下，进入步骤S57。
在步骤S57中，控制装置17的判定部20将在步骤S51或者步骤S54中提取的频率成分F与预定的下限阈值N4进行比较(步骤S57)。其结果，当在步骤S51或者步骤S54中提取的频率成分F在预定的下限阈值N4以下的情况下，动作指令部19使机器人12的工件W的进给速度增速微小的第一速度量(步骤S58)。
当在骤S51或者步骤S54中提取的频率成分F比预定的下限阈值N4大的情况下，能够判断为正常保持工件W的加工品质。因此，动作指令部19结束速度调整处理，进入图2A所示的步骤S15。
在步骤S58后，频率分析部23再次通过FFT解析将力传感器16的力检测值K的履历分解成多个频率成分，并从多个频率成分中提取特定的频率成分F(步骤S59)。并且，控制装置17的判定部20将在步骤S59中提取的频率成分F与预定的下限阈值N4进行比较(步骤S60)。
其结果，当在步骤S59中提取的频率成分F仍在预定的下限阈值N4以下的情况下，动作指令部19使加工工具14的旋转速度增速微小的第二速度量(步骤S61)。然后，返回步骤S51，重复步骤S51～步骤S61直至在步骤S59中提取的频率成分F比预定的下限阈值N4大。另外，当在步骤S59中提取的频率成分F比预定的下限阈值N4大的情况下，能够判断为正常保持工件W的加工品质。因此，动作指令部19结束速度调整处理，进入图2A所示的步骤S15。
如上，以从力传感器16的力检测值K的履历提取的频率成分F在上限阈值N3与下限阈值N4之间的方式复合地调整加工工具14的旋转速度和机器人12的工件W的进给速度，从而进行工件W的加工。能够以频率成分F不成为所谓的“振动”现象的频率的方式对工件W进行加工，因此能够维持工件W的加工品质。
当然，上述的上限阈值N3、下限阈值N4、对于对加工工具14的工件W的进给速度进行增加或减少时的微小的第一速度量以及对加工工具14的旋转速度进行增加或减少时的微小的第二速度量能够在工件加工前设定变更。另外，上限阈值N3以及下限阈值N4优选与第一实施方式相同地预先进行工件W的试加工来决定。
此外，在上述的第三实施方式中，在调整相对于加工工具14的对工件W的进给速度后，对加工工具14的旋转速度进行调整(参照图5的S53、S56、S58、S61)。但是，在本发明中，对工件进给速度以及加工工具旋转速度进行调整的顺序也可以相反。也就是说，也可以在图5的步骤S53、步骤S58中对加工工具14的旋转速度进行调整后，在图5的步骤S56、步骤S61中调整工件W相对于加工工具14的进给速度。
另外，也可以在图5的步骤S53中，使相对于加工工具14的工件W的旋转速度以及加工工具14的进给速度双方进行减速，而在图5的步骤S58中，使工件W相对于加工工具14的旋转速度以及加工工具14的进给速度双方进行增速。
(其他的实施方式)
在上述的第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式的加工系统中，分别优选安装于加工机13的主轴的加工工具14能够与其他的加工工具更换。图6是表示作为本发明的其他的实施方式的能够更换加工工具14的加工系统的结构的图。其中，与上述的各实施方式的加工系统相同的构成要素为已经说明的内容，没有变化，即使在图6中，也使用相同的附图标记。
若更加具体地进行说明，则在图6所示的加工系统中，加工机13具备将安装于主轴的加工工具14与其他的加工工具进行更换的自动工具更换装置25。而且，在加工机13的附近设置有工具库26。以与去毛刺、研磨、磨削等的加工作业、进行加工的工件W的种类等对应地选择使用加工工具的方式在工具库26收纳有多个加工工具。自动工具更换装置25例如若输入有要进行加工的工件W的信息，则从工具库26内的多个加工工具选择与进行加工的工件W的种类对应的加工工具，并与安装于加工机13的主轴的加工工具14进行更换。
另外，即使在图6所示的加工系统中，在通过机器人12将工件W按压于加工工具14来进行加工时，力传感器16也对作用于工件W和加工工具14之间的力进行检测。而且，该加工系统的控制装置17(在图6中未图示。)也如在上述的各实施方式中说明的那样，以通过力传感器16获得的力的检测值在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式对被机器人12按压于加工工具14的工件W的进给速度以及加工工具14的旋转速度进行调整。特别地，在图6所示的加工系统中，上述的预定的上限阈值以及预定的下限阈值的至少一方优选与进行加工的工件W的种类对应地切换成其他的值而使用。据此，即使与工件W的种类对应地变更加工工具14，也能够将工件W的加工品质维持为良好。
此外，在图6中，示出了在第二实施方式的加工系统(参照图3)的结构中应用自动工具更换装置25以及工具库26的例子，但自动工具更换装置25以及工具库26也可以应用于第一实施方式的加工系统(参照图1)的结构。
以上，虽表示典型的实施方式，但本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的思想的范围内将上述的实施方式变更成各种形式、构造、材料等。
本发明的方案的效果如下。
根据本发明的第一方案，在机器人将工件按压于加工工具来进行加工时，通过力传感器来检测作用于工件和加工工具之间的力。而且，控制装置以力传感器的力检测值在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间的方式与被机器人按压于加工工具的工件的进给速度一同也对加工工具的旋转速度进行调整。也就是说，与现有技术相比，对被机器人按压于加工工具的工件的进给速度与加工工具的旋转速度复合地进行调整，从而能够进行工件的加工。因此，即使在加工过程中产生加工工具的劣化，也能够维持工件的加工品质。
根据本发明的第二方案，通过判定部判定力传感器的力检测值是否在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间。而且，动作指令部基于判定部的判定结果，使机器人的工件的进给速度与加工工具的旋转速度分别减速或者增速。由此，力传感器的力检测值不成为预定的上限阈值以上以及预定的下限阈值以下。因此，能够与第一方案相同地，即使在加工过程中产生加工工具的劣化，也维持工件的加工品质。
根据本发明的第三方案，在通过机器人将工件按压于加工工具来进行加工时，控制装置从力传感器的力检测值的履历提取特定的频率成分。而且，控制装置以提取的频率成分在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间的方式对被机器人按压于加工工具的工件的进给速度与加工工具的旋转速度进行调整。由此，能够以被提取的频率成分不成为所谓的“振动”现象的频率的方式对工件进行加工，因此能够维持工件的加工品质。
根据本发明的第四方案，通过判定部对从力传感器的力检测值的履历提取的特定的频率成分是否在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间进行判定。而且，动作指令部基于判定部的判定结果，使机器人的工件的进给速度与加工工具的旋转速度分别减速或者增速。由此，上述的频率成分不成为预定的上限阈值以上以及预定的下限阈值以下。因此，能够与第三方案相同地，避免加工过程中的“振动”现象，而维持工件的加工品质。
根据本发明的第五方案，将力传感器配置于机器人的臂前端和手部之间，从而能够在机器人将工件按压于加工工具来进行加工时良好地检测作用于工件与加工工具之间的力。
根据本发明的第六方案，能够与第五方案相同地、在机器人将工件按压于加工工具来进行加工时良好地检测作用于工件与加工工具之间的力。特别地，在使加工工具旋转的加工机的主轴配置力传感器，从而能够与第五方案的加工系统相比使机器人的手臂部小型化。
根据本发明的第七方案，具备自动工具更换装置，从而能够与去毛刺、研磨、磨削等的加工作业、进行加工的工件的种类等对应地自动地选择使用加工工具。
根据本发明的第八方案，即使与工件的种类对应地变更加工工具，也能够将工件的加工品质维持为良好。

Claims (8)

1.一种加工系统，其特征在于，具备：
将对工件进行把持的手部设置于臂前端的机器人；
具有使加工工具旋转的主轴的加工机；
以使上述加工工具旋转并且将被上述手部把持的上述工件按压于上述加工工具来进行加工的方式控制上述加工机和上述机器人的控制装置；以及
检测在通过上述机器人将上述工件相对于上述加工工具按压来进行加工时作用于上述工件和上述加工工具之间的力的力传感器，
上述控制装置以由上述力传感器检测出的上述力的检测值在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式来调整被上述机器人按压于上述加工工具的上述工件的进给速度和上述加工工具的旋转速度。
2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，
上述控制装置具有：
判定由上述力传感器检测出的上述力的检测值是否在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的判定部；以及
动作指令部，该动作指令部在由上述判定部判定为上述力的检测值在上述预定的上限阈值以上的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的一方减速，其结果，在上述力的检测值仍在上述预定的上限阈值以上的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的另一方减速，再有，在由上述判定部判定为上述力的检测值在上述预定的下限阈值以下的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的一方增速，其结果，在上述力的检测值仍在上述预定的下限阈值以下的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的另一方增速。
3.一种加工系统工件，其特征在于，具备：
将对工件进行把持的手部设置于臂前端的机器人；
具有使加工工具旋转的主轴的加工机；
以使上述加工工具旋转并且将被上述手部把持的上述工件按压于上述加工工具来进行加工的方式控制上述加工机和上述机器人的控制装置；以及
检测在通过上述机器人将上述工件相对于上述加工工具按压来进行加工时作用于上述工件和上述加工工具之间的力的力传感器，
上述控制装置从由上述力传感器检测出的上述力的检测值的履历提取特定的频率成分，以被提取的上述频率成分在预定的上限阈值和预定的下限阈值之间的方式来调整被上述机器人按压于上述加工工具的上述工件的进给速度和上述加工工具的旋转速度。
4.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于，
上述控制装置具有：
从由上述力传感器检测出的上述力的检测值的履历提取特定的频率成分的频率分析部；
判定由上述频率分析部提取的上述频率成分是否在预定的上限阈值与预定的下限阈值之间的判定部；以及
动作指令部，该动作指令部在由上述判定部判定为上述频率成分在上述预定的上限阈值以上的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的一方减速，其结果，在上述频率成分仍在上述预定的上限阈值以上的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的另一方减速，再有，在由上述判定部判定为上述频率成分在上述预定的下限阈值以下的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的一方增速，其结果，在上述频率成分仍在上述预定的下限阈值以下的情况下，使上述工件的进给速度以及上述加工工具的旋转速度中的另一方增速。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的加工系统，其特征在于，
上述力传感器设置于上述机器人的上述臂前端和上述手部之间。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的加工系统，其特征在于，
上述力传感器设置于上述加工机的上述主轴。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的加工系统，其特征在于，
上述加工机还具备从多个加工工具中选择与要进行加工的工件的种类对应的加工工具并与安装于上述主轴的加工工具进行更换的自动工具更换装置。
8.根据权利要求7所述的加工系统，其特征在于，
上述预定的上限阈值以及预定的下限阈值的至少一方与要进行上述加工的工件的种类对应地切换成其他的值而使用。
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