JP2000343381A - 空圧工具の運転監視方法 - Google Patents

空圧工具の運転監視方法

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JP2000343381A
JP2000343381A JP11162344A JP16234499A JP2000343381A JP 2000343381 A JP2000343381 A JP 2000343381A JP 11162344 A JP11162344 A JP 11162344A JP 16234499 A JP16234499 A JP 16234499A JP 2000343381 A JP2000343381 A JP 2000343381A
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JP
Japan
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pneumatic tool
supply valve
air supply
robot
tool
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JP11162344A
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English (en)
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Mikio Takahashi
幹男 高橋
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業用ロボットに空圧工具を把持させて作業
を行う際、空圧工具の大型化を伴うことなく起動を確保
することができる運転監視方法を提供する。 【解決手段】 ディスクサンダ2は、ロボット1のアー
ムの先端に把持される。ディスクサンダ2には、空気供
給弁7及びフロースイッチ8を介して、作動空気が供給
される。ロボット1の動き及び空気供給弁7の開閉は、
作業プログラム中に記述された命令に従い、制御装置4
から発せられる信号によって制御される。ディスクサン
ダ2を起動しても、作動空気の流量が所定の値を下回っ
ていることがフロースイッチ8によって検出された時、
ディスクサンダ2が正常に回転していないと判断され
る。その場合、一旦、空気供給弁7を閉じた後、砥石車
3を固定物に押当てて移動することにより、強制的に回
転させる。この様にして起動不良の原因を取り除いた
後、再度、ディスクサンダ2を起動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットに
空圧工具を把持させて作業を行わせる際の空圧工具の運
転監視方法に係り、特に、産業用ロボットを用いた自動
作業システムの信頼性を向上させるための方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動化された製造工程において、産業用
ロボット(以下、ロボットと呼ぶ)を用いて各種の作業
が行われている。ロボットを用いて仕上加工作業を行う
際、一般に市販されている空圧工具を使用する場合も多
い。
【0003】図5に、ロボットにディスクサンダを把持
させて仕上加工作業を行わせる際の装置の概略構成を示
す。ディスクサンダ2は、ロボット1のアームの先端に
把持される。ディスクサンダ2には、ストップバルブ6
及び空気供給弁7を介して、作動空気が供給される。ロ
ボット1の動き及び空気供給弁7の開閉は、制御装置4
からの信号によって制御される。なお、この図では、空
気供給弁7をロボット1の外部に描いているが、実際に
は、空気供給弁7はロボット1の内部に組込まれてい
る。
【0004】(従来技術の問題)空圧工具を使用した場
合、起動するために空気供給弁を開いた際、何らかの原
因で工具が起動しないことがある。その様な場合、通
常、作業者は、空気供給弁を数回開閉することにより、
あるいは砥石の回転部分に僅かに回転力を与えることに
より、空圧工具を起動させることができる。この様に、
市販の空圧工具は、人が操作することを前提にして作ら
れているので、100%の確率で起動するという保証が
無くても、大きな問題にはなっていない。
【0005】また、空圧工具では、高速で連続回転可能
なベーンタイプの構造が、一般的に採用されている。ベ
ーンの受圧面積が狭いので、大量の空気を一気に送るこ
とによって工具を安定的に起動させることができる。
【0006】ロボットに空圧工具を把持させて作業を行
わせる場合、作動空気は、ロボット内部に設けられた空
気配管を通じて供給される。通常、ロボットの内部には
スペースの余裕がないので、十分な断面積を備えた空気
配管を採用することができない。従って、起動初期に必
要とされる作動空気量を確保できない場合が多い。
【0007】自動作業システムにおいて、ロボットに市
販の空圧工具を把持させて作業を行った場合、起動が正
常に行われなかったときには、指示した作業が実施され
ないままサイクルが終了することになる。このため、空
気供給弁を開いたことによって空圧工具が起動したもの
と判断して自動作業を継続すると、不良品が製造されて
しまうという問題がある。従って、自動作業システムに
市販の空圧工具を採用すると、システムの信頼性を低下
させる要因となる。
【0008】なお、空圧工具の起動を確認するための方
法として、非接触式センサを用いて工具回転軸の回転を
検知したり、あるいは、特別な回転センサを工具回転軸
に組込んで回転しているか否かを検知する方法がある。
しかし、このような方法は、空圧工具の複雑化及び大型
化を招く要因となる。特に、空圧工具のサイズが大きく
なると、周辺の物体等との干渉により、狭い箇所での作
業に支障が生ずる。
【0009】また、工具から離れた位置に非接触式セン
サを配置して、光学的に回転状態を監視することも行わ
れているが、連続的に監視することが容易ではないの
で、完全に作業が行われたか否かについての保証がな
い。
【0010】なお、空圧工具の代わりに電動工具を採用
することによって、自動作業システムの信頼性を改善す
ることは可能である。しかし、電動工具は一般に空圧工
具よりもサイズが大きいので、狭い箇所での作業ができ
ないなどの制約が増大する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、産業用ロボ
ットに空圧工具を把持させて作業を行う際の、以上の様
な問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、空圧
工具の大型化を伴わずにその起動を確保することができ
る空圧工具の運転監視方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の空圧工具の運転
監視方法は、産業用ロボットに空圧工具を把持させて作
業を行わせる際の空圧工具の運転監視方法であって、空
気供給弁を開いて空圧工具を起動させた際に、作動空気
の流量を監視し、予め設定された前記空圧工具の回転に
必要な作動空気量の下限値以下の時には、空圧工具が正
常に起動していないと判断して異常信号を発することを
特徴とする。
【0013】本発明の空圧工具の運転監視方法によれ
ば、空圧工具が正常に起動されたか否かの判断を、作動
空気の流量を監視することにより行っているので、空圧
工具自体を大型化させることなく、確実に空圧工具の起
動の有無についての判断を行うことができる。
【0014】なお、好ましくは、前記空圧工具が正常に
起動していないことが前記作動空気の流量に基づいて検
知された時、先ず、前記空気供給弁を閉じて前記空圧工
具を停止させる。次いで、前記空圧工具の回転部分を固
定物に押し当てて前記産業用ロボットを動かすことによ
り、この回転部分を強制的に回転させて異常の原因を取
り除く。次いで、前記空気供給弁を開いて前記空圧工具
を再起動する。
【0015】更に、好ましくは、作業中に前記空圧工具
が停止したことが前記作動空気の流量に基づいて検知さ
れた時、先ず、前記空圧工具をワークから離すととも
に、前記空気供給弁を閉じて前記空圧工具を停止させ
る。次いで、前記空圧工具の回転部分を固定物に押し当
てて前記産業用ロボットを動かすことにより、この回転
部分を強制的に回転させて異常の原因を取り除く。次い
で、前記空圧工具が停止したことが検知された作業位置
の手前まで前記空圧工具を戻した後、前記空気供給弁を
開いて前記空圧工具を再起動する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の空圧工具の運転監視方法
の一例について説明する。
【0017】図1に、本発明の方法に基づいて、ロボッ
トにディスクサンダを把持させて仕上加工作業を行わせ
る際の装置の概略構成を示す。図中、1はロボット(産
業用ロボット)、2はディスクサンダ(空圧工具)、3
は砥石車(回転部分)、4は制御装置、7は空気供給
弁、8はフロースイッチを表す。
【0018】ディスクサンダ2は、ロボット1のアーム
の先端に把持される。ディスクサンダ2には、ストップ
バルブ6、空気供給弁7及びフロースイッチ8を順に介
して、作動空気が供給される。ロボット1の動き及び空
気供給弁7の開閉は、作業プログラム中に記述された命
令に従い、制御装置4から発せられる信号によって制御
される。オペレータは、必要に応じて、操作ペンダント
5から制御装置4に指示を与える。なお、この図では、
空気供給弁7をロボット1の外側に描いているが、実際
には、空気供給弁7はロボットの内部に組込まれてい
る。
【0019】なお、ディスクサンダ2の作動空気の流量
は、一例として、無負荷状態で500Nリットル/mi
n、ストール状態(停止状態)で50Nリットル/mi
nである。従って、その様な場合には、使用流量範囲を
50〜500Nリットル/minと設定し、流量が50
Nリットル/minを下回っていることがフロースイッ
チ8によって検出された時、ディスクサンダ2が正常に
起動されていないと判断される。
【0020】図2に、本発明の空圧工具の監視方法の制
御フローの一例を示す。
【0021】作動空気は、ストップバルブ6及び空気供
給弁7を通って、更に、フロースイッチ8を介してディ
スクサンダ2(空圧工具)に供給される。
【0022】フロースイッチ8からの出力は、回転監視
制御ループ14を介して、回転・停止判断ループ15に
送られる。回転・停止判断ループ15が、フロースイッ
チ8からの出力に基づいてディスクサンダ2が停止して
いると判断した場合には、異常信号19を発信する。
【0023】図3に、本発明の空圧工具の監視方法の制
御フロ−の他の例を示す。
【0024】作業プログラムは、予め、教示対象物11
を用いて作成され、教示データ12として貯えられる。
また、教示データ12には、ディスクサンダ2(空圧工
具)の起動や停止のための出力信号も記述されている。
フロースイッチ8からの出力は、回転監視制御ループ1
4を介して、回転・停止判断ループ15に送られる。
【0025】ディスクサンダ2を起動するために空気供
給弁7を開いても、ディスクサンダ2が起動しない場合
には、回転・停止判断ループ15が、フロースイッチ8
からの出力に基づいてディスクサンダ2が停止している
と判断し、異常信号19を発信するとともに、出力空気
供給弁7を閉じる。
【0026】このあと、再度、ディスクサンダ2を起動
させようとしても、一般的には、起動を阻害する原因が
工具内部の小さな引っ掛かりによる場合が多いので、起
動しない確率が高い。この例では、この様な場台、強制
回転経路制御ループ17からの指令によって駆動装置1
8を動かして、ロボット1(図1)から離れた位置にあ
る固定物(図示せず)に、ロボット1の手首先端に把持
されたディスクサンダ2の砥石車3(図1)を接触させ
て移動する。これにより、砥石車3に外部から強制的に
回転力を与えて、起動不良の原因であった内部の小さな
引っ掛かりを除去する。次いで、再度、空気供給弁7を
開いてディスクサンダ2を起動させる。
【0027】図4に、本発明の空圧工具の監視方法の制
御フローの他の例を示す。
【0028】作業プログラムは、予め、教示対象物11
を用いて作成され、教示データ12として貯えられる。
また、教示データ12には、ディスクサンダ2(空圧工
具)の起動や停止のための出力信号も記述されている。
仕上げ加工作業が正常に行われている間は、教示データ
12に基づいて、加工経路制御ループ13からの指令に
よってロボット1(図1)の駆動装置18を動かし、デ
ィスクサンダ2をワーク20に押し付けて仕上げ加工を
行う。フロースイッチ8からの出力は、回転監視制御ル
ープ14を介して、回転・停止判断ループ15に送られ
る。
【0029】仕上げ加工を行っている最中に、突然の過
負荷などの原因によってディスクサンダ2が停止した場
合には、作動空気の流量が低下し、それがフロースイッ
チ8によって検知される。回転・停止制御ループ15
が、フロースイッチ8からの出力に基づいてディスクサ
ンダ2が停止したと判断した時には、直ちに、空気供給
弁7を閉じて、ディスクサンダ2への作動空気の供給を
停止する。
【0030】次いで、後退経路制御ループ16からの指
令により、ディスクサンダ2の停止が始まった作業位置
までディスクサンダ2を戻す。この作業位置に戻った
後、再度、空気供給弁7を開いてディスクサンダ−2の
回転を開始し、その作業位置から、再度、加工経路制御
ループ13からの指令によって仕上げ加工をやり直す。
【0031】
【発明の効果】本発明の空圧工具の運転監視方法によれ
ば、ロボットに市販の空圧工具を把持させて作業を行わ
せる際、作業の確実性を高めることができる。また、本
発明の方法によれば、空圧工具自体を大型化させること
がないので、狭い箇所での作業に対して制約が増すこと
がない。
【0032】本発明の空圧工具の運転監視方法によれ
ば、産業用ロボットを用いて自動化されたシステムの信
頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法に基づいて、ロボットにディスク
サンダを把持させて仕上加工作業を行わせる際の装置概
略構成を示す図。
【図2】本発明の空圧工具の運転監視方法に基づく制御
フローの一例を示す図。
【図3】本発明の空圧工具の運転監視方法に基づく制御
フローの他の例を示す図。
【図4】本発明の空圧工具の運転監視方法に基づく制御
フローの他の例を示す図。
【図5】ロボットにディスクサンダを把持させて仕上加
工作業を行わせる際の装置概略構成を示す図。
【符号の説明】
1・・・ロボット(産業用ロボット)、 2・・・ディスクサンダ(空圧工具)、 3・・・砥石車(回転部分)、 4・・・制御装置、 5・・・操作ペンダント、 6・・・ストップバルブ、 7・・・空気供給弁、 8・・・フロースイッチ、 11・・・教示対象物、 12・・・教示データ、 13・・・加工経路制御ループ、 14・・・回転監視制御ループ、 15・・・回転・停止判断ループ、 16・・・後退経路制御ループ、 17・・・強制回転経路制御ループ、 18・・・駆動装置、 19・・・異常信号、 20・・・ワーク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 産業用ロボットに空圧工具を把持させて
    作業を行わせる際の空圧工具の運転監視方法であって、 空気供給弁を開いて空圧工具を起動させた際に、作動空
    気の流量を監視し、予め設定された前記空圧工具の回転
    に必要な作動空気量の下限値以下の時には、空圧工具が
    正常に起動していないと判断して異常信号を発すること
    を特徴とする空圧工具の運転監視方法。
  2. 【請求項2】 前記空圧工具が正常に起動していないこ
    とが前記作動空気の流量に基づいて検知された時、 先ず、前記空気供給弁を閉じて前記空圧工具を停止さ
    せ、 次いで、前記空圧工具の回転部分を固定物に押し当てて
    前記産業用ロボットを動かすことにより、この回転部分
    を強制的に回転させて異常の原因を取り除き、 次いで、前記空気供給弁を開いて前記空圧工具を再起動
    することを特徴とする請求項1に記載の空圧工具の運転
    監視方法。
  3. 【請求項3】 作業中に前記空圧工具が停止したことが
    前記作動空気の流量に基づいて検知された時、 先ず、前記空圧工具をワークから離すとともに、前記空
    気供給弁を閉じて前記空圧工具を停止させ、 次いで、前記空圧工具が停止したことが検知された作業
    位置の手前まで前記空圧工具を戻した後、前記空気供給
    弁を開いて前記空圧工具を再起動することを特徴とする
    請求項1に記載の空圧工具の運転監視方法。
JP11162344A 1999-06-09 1999-06-09 空圧工具の運転監視方法 Pending JP2000343381A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7657355B2 (en) * 2001-02-14 2010-02-02 Putzmeister Concrete Pumps Gmbh Device for actuating a bending mast in a large manipulator and a large manipulator comprising said device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7657355B2 (en) * 2001-02-14 2010-02-02 Putzmeister Concrete Pumps Gmbh Device for actuating a bending mast in a large manipulator and a large manipulator comprising said device

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