JP2003094266A - Parallel robot - Google Patents

Parallel robot

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JP2003094266A
JP2003094266A JP2001282932A JP2001282932A JP2003094266A JP 2003094266 A JP2003094266 A JP 2003094266A JP 2001282932 A JP2001282932 A JP 2001282932A JP 2001282932 A JP2001282932 A JP 2001282932A JP 2003094266 A JP2003094266 A JP 2003094266A
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JP
Japan
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slide members
vibration
pairs
parallel robot
slide
Prior art date
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Application number
JP2001282932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Otsubo
和義 大坪
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress vibrations of a traveling plate, in a parallel link robot having a parallel link mechanism. SOLUTION: While a braking surface 51 is provided to either sliding member 14 of a couple of sliding members, a braking means 52 is provided to the other sliding member 13. The braking means 52 is activated by a signal detected by a vibration detection means, whereby a pad 55 of the braking means 52 is thrust onto the breaking surface 51 to suppress vibrations of the sliding members 14 and 15, which leads to suppression of vibrations of the connected traveling plates.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パラレルリンク機
構を用いたパラレルロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel robot using a parallel link mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術におけるパラレルロボットに
は、例えば特開平8−150526号公報の第1実施例
に記載されたものが知られている。パラレルロボット
は、ベッド上に設置された門型フレームの天井に支持柱
を介して吊設されている。パラレルロボットのトラベリ
ングプレートにはエンドミルやドリル等の工具が取付け
られており、パラレルロボットを駆動することにより工
具はベッド上に載置された工作物に接近当接し加工を行
う。
2. Description of the Related Art As a conventional parallel robot, for example, the one described in the first embodiment of Japanese Patent Laid-Open No. 8-150526 is known. The parallel robot is hung from a ceiling of a gate-shaped frame installed on a bed via a support column. A tool such as an end mill or a drill is attached to the traveling plate of the parallel robot, and by driving the parallel robot, the tool approaches the workpiece placed on the bed to perform processing.

【0003】パラレルロボットは基台と3対のガイドと
3対のスライド部材と駆動装置と3対のロッドとトラベ
リングプレートと制御装置とを備えている。基台には円
周方向の3等分位置に所定角度傾斜して3対のガイドが
固定されている。3対のガイドのそれぞれには3対のス
ライド部材がガイドの長手方向に移動可能なように設け
られている。また、3対のガイドのそれぞれには3対を
構成する6つのスライド部材を別個に独立して移動させ
る駆動装置が設けられている。
The parallel robot has a base, three pairs of guides, three pairs of slide members, a drive unit, three pairs of rods, a traveling plate, and a control unit. On the base, three pairs of guides are fixed at three equal positions in the circumferential direction with a predetermined angle of inclination. Each of the three pairs of guides is provided with three pairs of slide members so as to be movable in the longitudinal direction of the guides. Further, each of the three pairs of guides is provided with a drive device that independently and independently moves the six slide members forming the three pairs.

【0004】6つのスライド部材のそれぞれにはロッド
の一端がジョイントを介して連結されている。ロッドの
他端は、ジョイントを介してトラベリングプレートに同
一平面上に取付けられている。トラベリングプレートの
下側にはエンドミルやドリル等の工具を取付ける回転主
軸が設けられている。
One end of a rod is connected to each of the six slide members via a joint. The other end of the rod is coplanarly attached to the traveling plate via a joint. Below the traveling plate, there is a rotating spindle for mounting tools such as end mills and drills.

【0005】以上の構成により、制御装置は動作指令を
与えることによって駆動装置を駆動し、スライド部材を
別個に移動させる。6本のロッドはそれぞれ独立して揺
動され、この6本のロッドの揺動の組み合わせによりト
ラベリングプレートは6自由度制御、すなわち位置制御
および姿勢制御される。そして、制御装置は、トラベリ
ングプレートに設けられた回転主軸の回転軸線を所望の
方向に向け、回転主軸を所望の1つの位置から他の位置
に所望の経路で移動させて回転主軸に装着した工具で工
作物の加工を行う。
With the above structure, the control device drives the drive device by giving an operation command to move the slide members separately. The six rods are independently oscillated, and the traveling plate is controlled in six degrees of freedom, that is, position control and attitude control, by a combination of the oscillations of the six rods. Then, the control device directs the rotation axis of the rotation spindle provided on the traveling plate in a desired direction, moves the rotation spindle from one desired position to another position along a desired path, and attaches the tool to the rotation spindle. To process the work piece.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来技
術のパラレルリンクロボットは、トラベリングプレート
を6自由度(すなわち位置および姿勢)で制御できるの
で、回転主軸に装着した工具、例えばエンドミルを切削
に最適な角度で工作物に当接させて加工できる利点があ
る。また、全ての駆動装置を固定側に配置する構成であ
るので、移動される組付体(トラベリングプレート、回
転主軸と工具を主とした移動部材の組付体)の質量を小
さくすることができ、加速度を高く設定でき、生産性の
向上につながる。
As described above, in the parallel link robot of the prior art, the traveling plate can be controlled with 6 degrees of freedom (that is, position and attitude), so that a tool mounted on the rotary spindle, for example, an end mill, can be used for cutting. There is an advantage that it can be brought into contact with a work piece at an optimum angle for machining. Further, since all the driving devices are arranged on the fixed side, the mass of the moving assembly (the traveling plate, the assembly of the moving member mainly including the rotary spindle and the tool) can be reduced. , High acceleration can be set, which leads to improvement in productivity.

【0007】しかし、高加速度でトラベリングプレート
を移動させるとトラベリングプレート(回転主軸と工具
とを含む)が振動することがある。振動の形態(運動方
向、大きさ等)はトラベリングプレートの現在の位置、
移動させる方向、現在の姿勢と変化させる姿勢の向きに
より変化する。
However, when the traveling plate is moved at high acceleration, the traveling plate (including the rotary spindle and the tool) may vibrate. The mode of vibration (movement direction, magnitude, etc.) depends on the current position of the traveling plate,
It changes depending on the moving direction, the current posture and the changing posture.

【0008】そして、早送り位置決め時に発生した振動
が継続している状態で加工を行ったり、加工中に振動が
発生すると、例えばエンドミル加工であれば加工面には
うねりが発生し、正常な加工面を得ることができない。
なかでも、トラベリングプレートの振動の運動方向が直
線ではなく回転(以下、回転振動と称す)である場合
に、回転軸から離れたところに位置するエンドミル先端
の変位は拡大される。回転振動は、スライド部材からロ
ッドを介してトラベリングプレートに作用する力のベク
トルが回転モーメントとしてトラベリングプレートに作
用する場合に生ずると考えられる。
If machining is performed in a state where the vibration generated during the rapid-feed positioning continues, or if vibration occurs during the machining, for example, in the case of end mill machining, waviness occurs on the machined surface and normal machining surface is generated. Can't get
Especially, when the movement direction of the vibration of the traveling plate is not a straight line but a rotation (hereinafter referred to as “rotational vibration”), the displacement of the end mill tip located apart from the rotation axis is enlarged. Rotational vibration is considered to occur when a vector of a force acting on the traveling plate from the slide member via the rod acts on the traveling plate as a rotational moment.

【0009】本発明者はかかる問題を解決すべく研究し
た結果、トラベリングプレートに生じた回転振動はジョ
イントとロッドを介してスライド部材に伝達され、スラ
イド部材の移動方向にスライド部材を振動させることに
着目した。そして、1対のスライド部材の一方のスライ
ド部材と他方のスライド部材の振動の位相が互いに逆の
ときに、トラベリングプレートの回転振動は大きくなる
ことを見出した。
As a result of researches aimed at solving such a problem, the present inventor has determined that the rotational vibration generated in the traveling plate is transmitted to the slide member via the joint and the rod and vibrates the slide member in the moving direction of the slide member. I paid attention. Then, they have found that the rotational vibration of the traveling plate increases when the phases of the vibrations of one slide member and the other slide member of the pair of slide members are opposite to each other.

【0010】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、トラベリングプレートの回転振動
を抑制することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to suppress the rotational vibration of the traveling plate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項1に記載の発明のパラレルロボットは、基
台の円周方向の3等分位置に3対のガイドを固定し、3
対のガイドのそれぞれに3対のスライド部材をガイドの
長手方向に移動可能なように設け、3対のガイドに3対
を構成する6つのスライド部材を別個に独立して移動さ
せる駆動装置を設け、6つのスライド部材のそれぞれに
ロッドの一端をジョイントを介し連結し、ロッドの他端
をジョイントを介しトラベリングプレートに同一平面上
に取付ける。そして、3対のスライド部材のうち少なく
とも1対のスライド部材の両スライド部材間の相対移動
を選択的に許容または拘束するブレーキ手段を備える。
In order to solve the above-mentioned problems, a parallel robot according to a first aspect of the present invention has three pairs of guides fixed at three equal positions in the circumferential direction of a base.
Each pair of guides is provided with three pairs of slide members so as to be movable in the longitudinal direction of the guides, and each pair of guides is provided with a drive device for independently moving six slide members constituting three pairs. , One end of the rod is connected to each of the six slide members via a joint, and the other end of the rod is mounted on the traveling plate on the same plane via the joint. Further, there is provided a braking means for selectively permitting or restraining relative movement between both slide members of at least one pair of slide members of the three pairs of slide members.

【0012】請求項2に係る発明のパラレルロボット
は、スライド部材の振動を検知する検知手段をさらに有
し、検知手段により振動が検知された場合に検知手段に
より振動が検知された場合にブレーキ手段を作動させて
両スライド部材間の相対移動を拘束するようにする。
A parallel robot according to a second aspect of the present invention further comprises detection means for detecting the vibration of the slide member, and when the vibration is detected by the detection means, the braking means is detected when the vibration is detected by the detection means. To restrain the relative movement between both slide members.

【0013】[0013]

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項1に
係る発明においては、トラベリングプレートに発生した
回転振動はジョイントを介してロッドに伝達され、さら
にジョイントを介してスライド部材に伝達される。スラ
イド部材は、ガイドの長手方向に移動可能に案内されて
いるため、伝達された振動により長手方向に振動させら
れる。
In the invention according to claim 1 configured as described above, the rotary vibration generated in the traveling plate is transmitted to the rod through the joint and further transmitted to the slide member through the joint. . Since the slide member is guided so as to be movable in the longitudinal direction of the guide, it is vibrated in the longitudinal direction by the transmitted vibration.

【0014】この長手方向の振動の位相が1対のスライ
ド部材の一方のスライド部材と他方のスライド部材とで
互いに逆の場合に、制御手段はブレーキ手段を作動させ
る。ブレーキ手段の摺接面は制動面に適切な荷重でもっ
て押圧または吸引され、互いの面に摩擦力を発生させ
る。この摩擦力は、お互いの長手方向の振動を互いに打
消し合う方向に働く。この結果、スライド部材の振動は
抑制され、ロッドを介して連結されたトラベリングプレ
ートの振動も抑制される。
The control means actuates the braking means when the phases of the vibration in the longitudinal direction are opposite to each other between the one slide member and the other slide member of the pair of slide members. The sliding contact surface of the braking means is pressed or sucked by the braking surface with an appropriate load to generate a frictional force between the surfaces. This frictional force acts in a direction to cancel each other's longitudinal vibrations. As a result, the vibration of the slide member is suppressed, and the vibration of the traveling plate connected via the rod is also suppressed.

【0015】上記のように構成した請求項2に係る発明
においては、スライド部材の振動を検知する検知手段を
さらに有しており、検知手段により振動が検知された場
合にブレーキ手段を作動させる。これにより、振動が発
生した時に自動的に振動を抑制することができる。
In the invention according to claim 2 configured as described above, it further has a detection means for detecting the vibration of the slide member, and when the vibration is detected by the detection means, the braking means is actuated. This makes it possible to automatically suppress the vibration when the vibration occurs.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明における第1の実施の形態
の一例を図1〜図7に従って説明する。以下、工作機械
として利用された場合として説明するが、パラレルロボ
ットの利用分野は工作機械に限られるものではない。図
1に示すように、外部に固定された支持柱Pを介しパラ
レルロボットPRが吊設されている。パラレルロボット
PRのトラベリングプレート2にはエンドミルやドリル
等の工具Tが取付けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the case where the parallel robot is used as a machine tool will be described, but the field of use of the parallel robot is not limited to the machine tool. As shown in FIG. 1, a parallel robot PR is suspended via a support pillar P fixed to the outside. A tool T such as an end mill or a drill is attached to the traveling plate 2 of the parallel robot PR.

【0017】パラレルロボットPRは、基台1と3対の
ガイド6,7と3対のスライド部材13,14と駆動装
置(図では6つ)15,16と6つのロッド4,5と制
動面51(図では3つ)とブレーキ手段52(図では3
つ)と制御手段61とを備える。
The parallel robot PR includes a base 1, three pairs of guides 6, 7 and three pairs of slide members 13, 14, drive devices (six in the figure) 15, 16 and six rods 4, 5 and a braking surface. 51 (three in the figure) and braking means 52 (three in the figure)
Two) and a control means 61.

【0018】2本1対のガイド6,7は、六角形状部材
である基台1の一つ置きの辺部に設けられ、次のように
構成されている。基台1の辺部に120度円周等配で、
外開きの所定の傾斜角をもって放射状に長手方向に案内
溝が形成された案内枠8,9が平行1対となって設けら
れている。
The pair of guides 6 and 7 are provided on every other side of the base 1 which is a hexagonal member, and are constructed as follows. Evenly distributed around the circumference of the base 1 by 120 degrees,
The guide frames 8 and 9 are provided in parallel as a pair, with guide grooves 8 radially formed in the longitudinal direction with a predetermined inclination angle of outward opening.

【0019】図2に示すように案内枠8,9の案内溝に
は、溝に沿って滑動自在の夫々のスライド部材13,1
4が取り付けられている。案内枠8,9には、案内枠
8,9の基端部・先端部に亘る送りねじ11,12が回
転自在に架設されている。また、スライド部材13,1
4は各送りねじ11,12に螺合し、各送りねじ11,
12は案内枠8,9の先端部に設けられたサーボモータ
15,16の出力軸に結合されている。サーボモータ1
5,16には、それぞれの回転を検出するエンコーダ1
5a,16aが設けられている。
As shown in FIG. 2, in the guide grooves of the guide frames 8 and 9, respective slide members 13 and 1 slidable along the grooves.
4 is attached. The guide frames 8 and 9 are rotatably provided with feed screws 11 and 12 extending over the base end portions and the tip end portions of the guide frames 8 and 9. Also, the slide members 13, 1
4 is screwed into each feed screw 11, 12,
Reference numeral 12 is coupled to the output shafts of servomotors 15 and 16 provided at the tip ends of the guide frames 8 and 9. Servo motor 1
Encoders 1 and 5 for detecting the respective rotations
5a and 16a are provided.

【0020】図3に示すように、2本1対のロッド4,
5の夫々は、第1ロッド部21、第2ロッド部22及び
第3ロッド部23並びに第1ロッド部21・第2ロッド
部22間を固定的に連結するフランジ継手24及び第2
ロッド部22・第3ロッド部23間をL1軸線回りに回
転自在に連結する回転軸継手25とから構成されてい
る。
As shown in FIG. 3, a pair of two rods 4,
5 includes a first rod portion 21, a second rod portion 22, a third rod portion 23, and a flange joint 24 and a second flange portion 24 that fixedly connect the first rod portion 21 and the second rod portion 22, respectively.
The rod portion 22 and the third rod portion 23 are composed of a rotary shaft joint 25 that rotatably connects the rod portion 22 and the third rod portion 23 around the L1 axis.

【0021】ロッド4,5の夫々の上端部、即ち第1ロ
ッド部21の上端部は、スライド部材13,14に第1
連結部26を介して直交2軸線回りに回転自在に結合さ
れている。ロッド4,5の夫々の下端部、即ち第3ロッ
ド部23の下端部は、三角形状板材であるトラベリング
プレート2の辺部に適宜の間隔をあけた2点の結合点で
第2連結部27を介して直交2軸線回り回転自在に結合
されている。そこで、ロッド4,5は、第1連結部26
を支点としてスライド部材13,14に対し、第2連結
部27を支点としてトラベリングプレート2に対して夫
々3次元的な方向に揺動することができる。
The upper ends of the rods 4, 5 respectively, that is, the upper ends of the first rod portions 21, are firstly attached to the slide members 13, 14.
It is rotatably connected about two orthogonal axes via a connecting portion 26. The lower end of each of the rods 4 and 5, that is, the lower end of the third rod portion 23 is a second connecting portion 27 at two connecting points at appropriate intervals on the sides of the traveling plate 2 which is a triangular plate member. Is rotatably connected around two orthogonal axes. Therefore, the rods 4 and 5 are connected to the first connecting portion 26.
With respect to the fulcrum, the slide members 13 and 14 can be swung in three-dimensional directions with respect to the traveling plate 2 with the second connecting portion 27 as a fulcrum.

【0022】制御装置61は図1に示すように、中央処
理装置(CPU)62を中核としメモリ63を持つプロ
グラマブルな数値制御装置である。CPU62はインタ
ーフェイス64を介して駆動ユニット(DU)165,
166にサーボモータ15,16の回転量目標値を出力
し、これにもとづいて各駆動ユニット(DU)165,
166はサーボモータ15,16を回転駆動するように
なっている。各サーボモータ15,16の回転はエンコ
ーダ15a,16aにより検出されて各駆動ユニット
(DU)165,166にフィードバックされるように
なっている。CPU62には、インターフェイス66を
介して入出力装置67が、インターフェース64を介し
てシーケンサ69が接続されている。
As shown in FIG. 1, the controller 61 is a programmable numerical controller having a central processing unit (CPU) 62 as a core and a memory 63. The CPU 62 drives the drive unit (DU) 165 via the interface 64.
The target value of the amount of rotation of the servomotors 15 and 16 is output to 166, and based on this, each drive unit (DU) 165 and
166 is adapted to drive the servomotors 15 and 16 to rotate. The rotations of the servomotors 15 and 16 are detected by the encoders 15a and 16a and fed back to the drive units (DU) 165 and 166. An input / output device 67 is connected to the CPU 62 via an interface 66, and a sequencer 69 is connected via an interface 64.

【0023】メモリ63には振動検知手段としての振動
検出プログラム70等が記憶されている。振動検出プロ
グラム70は、回転量目標値とエンコーダ15a,16
aにて検出される回転量現在値との差(位置偏差)から
振動数を計測する公知のものであり説明は省略する。
The memory 63 stores a vibration detecting program 70 as a vibration detecting means. The vibration detection program 70 uses the rotation amount target value and the encoders 15a and 16
This is a known method for measuring the frequency from the difference (positional deviation) from the current value of the rotation amount detected in a, and the description is omitted.

【0024】次にトラベリングプレート2に生じる回転
振動の抑制手段を図2により説明する。ブレーキ手段は
主にシリンダ52と制動面51とから構成される。
Next, the means for suppressing the rotational vibration generated in the traveling plate 2 will be described with reference to FIG. The braking means is mainly composed of a cylinder 52 and a braking surface 51.

【0025】平行にならんだスライド部材13,14の
一方のスライド部材13の他方のスライド部材14側の
側面に、シリンダ52が図示しないボルトにより固定さ
れている。シリンダ52は他方のスライド部材14に向
かって前後進可能なピストンロッド53を有している。
ピストンロッド53の前進方向の先端面には円盤状のブ
レーキパッド55が固着されている。
A cylinder 52 is fixed to a side surface of one of the slide members 13 and 14 arranged in parallel on the side of the other slide member 14 by a bolt (not shown). The cylinder 52 has a piston rod 53 that can move forward and backward toward the other slide member 14.
A disc-shaped brake pad 55 is fixed to the forward end face of the piston rod 53.

【0026】ブレーキパッド55の固着面の反対側は、
制動面(後述する)に摺接する摺接面となっており、摺
接時のかじりを防ぎ適切な摩擦力が発生する材質、例え
ば強化繊維入りのベークライト樹脂が使用されている。
他方のスライド部材14の一方のスライド部材13側の
側面にはブレーキパッド55の摺接面が摺接可能な制動
面51が形成されている。制動面51の材質は鋳鉄を使
用するが、ブレーキパッド55の摺接面と接触したとき
に適切な摩擦力が発生するものであれば他の金属でもよ
い。
On the opposite side of the fixed surface of the brake pad 55,
It is a sliding contact surface that comes into sliding contact with a braking surface (described later), and a material that prevents galling during sliding contact and generates an appropriate frictional force, such as bakelite resin containing reinforcing fibers, is used.
A braking surface 51 is formed on a side surface of the other slide member 14 on the side of the one slide member 13 so that the slide contact surface of the brake pad 55 can slide. Cast iron is used as the material of the braking surface 51, but any other metal may be used as long as it produces an appropriate frictional force when it comes into contact with the sliding contact surface of the brake pad 55.

【0027】上記のように構成された本実施の形態のパ
ラレルリンクロボットPRは、次のように作用する。原
位置では全てのスライド部材13,14はスライド原位
置に位置し、ジョイント26,27とロッド4,5にて
連結されたトラベリングプレート2の位置は移動範囲の
最上部となっている。シリンダ52のピストンロッド5
3は後退しており、ブレーキパッド55の摺接面と制動
面51の間には隙間が形成されている(以下、ブレーキ
OFFの状態と記載)。
The parallel link robot PR of the present embodiment configured as described above operates as follows. In the original position, all the slide members 13 and 14 are located in the original slide position, and the position of the traveling plate 2 connected to the joints 26 and 27 by the rods 4 and 5 is the uppermost part of the moving range. Piston rod 5 of cylinder 52
3 is retracted, and a gap is formed between the sliding contact surface of the brake pad 55 and the braking surface 51 (hereinafter, referred to as a brake OFF state).

【0028】工作物が図示しないベッドに取付けられ、
加工に必要な工具T、例えばエンドミル90がトラベリ
ングプレート2の回転主軸91に取付けられる。制御装
置61は各々のサーボモータ15,16を駆動させて、
スライド部材13,14を各々所要ストロークだけ前進
させる。スライド部材13,14の前進に伴い、ロッド
により接続されたトラベリングプレートは傾きを変えら
れ、エンドミル90の回転軸線は所望の方向に向けられ
る。そして、同時にエンドミル90を加工開始位置に急
速位置決めして、図示しない電動機によりエンドミルが
装着された回転主軸91を回転させ、エンドミル90を
所望の経路で移動させて図示しない工作物の加工を行
う。
The workpiece is mounted on a bed (not shown),
A tool T required for processing, for example, an end mill 90 is attached to a rotary spindle 91 of the traveling plate 2. The control device 61 drives the respective servo motors 15 and 16,
The slide members 13 and 14 are respectively advanced by a required stroke. As the slide members 13 and 14 move forward, the traveling plate connected by the rod is changed in inclination, and the rotation axis of the end mill 90 is oriented in a desired direction. At the same time, the end mill 90 is rapidly positioned at the machining start position, the rotating spindle 91 on which the end mill is mounted is rotated by an electric motor (not shown), and the end mill 90 is moved in a desired path to perform machining of a workpiece (not shown).

【0029】加工が完了すると制御装置61は、エンド
ミル90が装着された回転主軸91の回転を停止させサ
ーボモータ15,16を駆動しトラベリングプレート2
を原位置に戻す。加工が完了した工作物はベッドから取
外される。
When the machining is completed, the controller 61 stops the rotation of the rotary spindle 91 on which the end mill 90 is mounted and drives the servomotors 15 and 16 to move the traveling plate 2.
To the original position. The processed workpiece is removed from the bed.

【0030】次に、本実施の形態のパラレルリンクロボ
ットPRの振動抑制機能について、図4〜図7に従って
説明する。機械の運転が開始され、サイクルのスタート
信号が与えられると、例えば所定のインターバル毎に図
4のルーチンが実行される。ステップS101では、振
動検出プログラム70を実行させスライド部材13,1
4の振動の振幅・位相を測定する。スライド部材13,
14の振動の振幅・位相はエンコーダ15a,15bの
位置偏差を測定することにより行う。測定結果の例とし
て、図5には振動が発生しない状態を示し、図6には振
動が発生した状態を示す。図5(a)はエンコーダ15
aの位置偏差を示し、図5(b)はエンコーダ16aの
位置偏差を示す。図5(a)(b)中の突出した位置偏
差A,Cは起動時、位置偏差B,Dは停止時に生じたも
ので、スライド部材13,14等に起因するサーボ系の
追従遅れによるものである。この後、位置偏差はほとん
どゼロとなり、位置偏差ゼロの状態が継続する。これに
よりスライド部材13,14に振動は発生していないと
判断される。
Next, the vibration suppressing function of the parallel link robot PR of the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the operation of the machine is started and a cycle start signal is given, for example, the routine of FIG. 4 is executed at predetermined intervals. In step S101, the vibration detection program 70 is executed to cause the slide members 13, 1
Measure the amplitude and phase of 4 vibration. Slide member 13,
The amplitude and phase of the vibration of 14 are measured by measuring the position deviation of the encoders 15a and 15b. As an example of the measurement result, FIG. 5 shows a state where no vibration is generated, and FIG. 6 shows a state where vibration is generated. FIG. 5A shows an encoder 15
5B shows the position deviation of the encoder 16a, and FIG. 5B shows the position deviation of the encoder 16a. The protruding position deviations A and C in FIGS. 5A and 5B are caused at the time of start-up, and the position deviations B and D are caused at the time of stop, due to the follow-up delay of the servo system caused by the slide members 13, 14 and the like. Is. After that, the positional deviation becomes almost zero, and the state of zero positional deviation continues. As a result, it is determined that the slide members 13 and 14 are not vibrating.

【0031】図6(a)はエンコーダ15aの位置偏差
を示し、図6(b)はエンコーダ16aの位置偏差を示
す。図(a)のA1は指令値に対しスライド部材の追従
が遅れ、マイナス方向の位置偏差としてあらわれてい
る。この後、位置偏差はゼロに戻り今度はプラス方向に
オーバーシュートしている(A2)。そして位置偏差
は、さらにゼロに戻り今度は再度マイナス方向にオーバ
シュート(A3)し、これが周期的に繰り返されてい
る。
FIG. 6A shows the positional deviation of the encoder 15a, and FIG. 6B shows the positional deviation of the encoder 16a. A1 in FIG. 5A shows the position deviation in the negative direction because the follow-up of the slide member is delayed with respect to the command value. After that, the position deviation returns to zero and this time overshoots in the positive direction (A2). Then, the positional deviation returns to zero and overshoots again in the negative direction (A3), and this is repeated periodically.

【0032】この位置偏差の周期的な変動の振動数を検
知することにより、振動が発生していると判断する。B
1,B2…は停止時を示す。これも加速時と同様プラス
方向とマイナス方向に位置偏差が周期的に変動してい
る。図6(b)は図6(a)と振動数が同じであるが、
振動の位相がπラジアンずれている。つまり振動の位相
が互いに逆である。
By detecting the frequency of periodic fluctuation of this position deviation, it is judged that vibration is occurring. B
1, B2 ... Indicate the stop time. Also in this case, the position deviation periodically fluctuates in the plus direction and the minus direction, as in acceleration. 6 (b) has the same frequency as FIG. 6 (a),
The vibration phase is shifted by π radians. That is, the phases of vibration are opposite to each other.

【0033】ステップS102では、測定した振幅を予
め設定しておいた振幅閾値と比較し、振幅閾値未満であ
ればステップS105に移りブレーキをOFFの状態に
維持する。振幅閾値以上であれば、ステップS103に
移る。ステップS103では、測定した位相差がπラジ
アンであるか否か判定する。NOであればステップS1
05に移りブレーキをOFFの状態に維持する。
In step S102, the measured amplitude is compared with a preset amplitude threshold value, and if it is less than the amplitude threshold value, the process proceeds to step S105 and the brake is maintained in the OFF state. If it is equal to or larger than the amplitude threshold, the process proceeds to step S103. In step S103, it is determined whether the measured phase difference is π radians. If NO, step S1
Move to 05 and maintain the brake in the OFF state.

【0034】YES、つまり位相差がπラジアン(逆位
相)であればステップS104に移り、図示しないソレ
ノイドバルブを切替えて、圧縮空気をシリンダ52へ供
給する。ピストンロッド53は前進させられ、ブレーキ
パッド55の摺接面をスライド部材14の制動面51に
押圧させる(ブレーキONの状態)。摺接面は制動面5
1に所望の荷重でもって押圧されて、互いの面に生じた
摩擦力によりスライド部材13,14の振動は打消し合
う。ブレーキ手段を作動させたときのエンコーダ15
a,16aの位置偏差は図7に示すようになり、周期的
振動が生じていないことを示している。
If YES, that is, if the phase difference is π radian (reverse phase), the process proceeds to step S104, the solenoid valve (not shown) is switched, and compressed air is supplied to the cylinder 52. The piston rod 53 is moved forward to press the sliding contact surface of the brake pad 55 against the braking surface 51 of the slide member 14 (brake ON state). Sliding surface is braking surface 5
When the slide members 13 and 14 are pressed against each other with a desired load, the vibrations of the slide members 13 and 14 cancel each other due to the frictional force generated between the surfaces. Encoder 15 when the braking means is operated
The positional deviations of a and 16a are as shown in FIG. 7, indicating that no periodic vibration occurs.

【0035】このように、スライド部材13,14のス
ライド部材13,14の移動方向の振動が抑制されるの
でロッド4,5を介して連結されたトラベリングプレー
ト2の回転振動も抑制される。そして、回転主軸91に
装着したエンドミル90も振動することは無く、加工面
にうねり等が生ずることは無く、正常な加工面が得られ
る。
As described above, since the vibration of the slide members 13, 14 in the moving direction of the slide members 13, 14 is suppressed, the rotational vibration of the traveling plate 2 connected via the rods 4, 5 is also suppressed. The end mill 90 mounted on the rotary spindle 91 does not vibrate, and the processed surface does not have undulations, and a normal processed surface can be obtained.

【0036】本発明における第2の実施の形態の例を図
8に従って説明する。これは、第1の実施の形態とブレ
ーキ手段の構成が相違するものであり、この相違部分の
みを説明する。ブレーキ手段は主にシリンダ152とア
ングル部材150とから構成されている。
An example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is different from the first embodiment in the structure of the braking means, and only the difference will be described. The braking means is mainly composed of a cylinder 152 and an angle member 150.

【0037】平行にならんだスライド部材13,14の
一方のスライド部材13の側面には、シリンダ152が
図示しないボルトにより固定されている。シリンダ15
2はシリンダ本体153と2つのピストン155とを備
えている。
A cylinder 152 is fixed to a side surface of one slide member 13 of the slide members 13 and 14 arranged in parallel by a bolt (not shown). Cylinder 15
2 includes a cylinder body 153 and two pistons 155.

【0038】シリンダ本体153の断面はコの字形であ
り、2つの対向する部分にはそれぞれピストン155が
互いに対向して同軸的に配設されている。ピストン15
5は図示しない圧油を供給することにより前後進可能と
なっており、ピストン155の先端部にはアングル部材
150の一方の板状部と摺接する摺接面が形成されてい
る。
The cylinder main body 153 has a U-shaped cross section, and pistons 155 are coaxially arranged at two facing portions so as to face each other. Piston 15
5 can be moved forward and backward by supplying pressure oil (not shown), and a tip end portion of the piston 155 is formed with a sliding contact surface that is in sliding contact with one plate-shaped portion of the angle member 150.

【0039】アングル部材150の一方の板状部はシリ
ンダ本体153の開口部分の2つの内側面に互いに隙間
を空けた位置にあり、ピストン155の摺接面が摺接す
るような制動面を両面に形成している。他方の板状部は
スライド部材14の側面にスライド部材13,14の移
動方向に延設固定されている。
One plate portion of the angle member 150 is located at a position where a gap is provided between the two inner side surfaces of the opening portion of the cylinder body 153, and a braking surface on which the sliding contact surface of the piston 155 makes sliding contact is provided on both surfaces. Is forming. The other plate-shaped portion is fixed to the side surface of the slide member 14 so as to extend in the moving direction of the slide members 13 and 14.

【0040】ブレーキ手段をONさせると、2つのピス
トン155が互いに前進してアングル部材150の一方
の板状部を両側から挟持する。2つのピストン155の
作用力は互い対向し相等しいので、アングル部材150
を変位させる外力としては働かない。したがってブレー
キ手段をONさせても、スライド部材13,14を相対
変位させず、スライド部材13,14の位置決め精度を
低下させることはない。
When the braking means is turned on, the two pistons 155 move forward with each other to clamp one plate-shaped portion of the angle member 150 from both sides. Since the acting forces of the two pistons 155 face each other and are equal, the angle member 150
Does not work as an external force to displace. Therefore, even if the brake means is turned on, the slide members 13 and 14 are not relatively displaced, and the positioning accuracy of the slide members 13 and 14 is not reduced.

【0041】また、第1と第2の実施の形態ではブレー
キ手段としてシリンダを使用したが、これにかえて電磁
石を使用し制動面に摺接面を吸着させてもよい。
Although the cylinder is used as the braking means in the first and second embodiments, an electromagnet may be used instead of the cylinder so that the sliding surface is attracted to the braking surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるパラレルロ
ボットを利用した機械の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a machine using a parallel robot according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のH視図である。FIG. 2 is a view from H of FIG.

【図3】図1のロッド部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of the rod portion of FIG.

【図4】本発明の第1の実施の形態における振動抑制機
能を説明するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a vibration suppressing function according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態におけるスライド部
材が振動しない状態のエンコーダの位置偏差を表したグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing a positional deviation of the encoder in a state where the slide member does not vibrate according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態におけるスライド部
材が振動した時のエンコーダの位置偏差を表したグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing a positional deviation of the encoder when the slide member vibrates in the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態におけるブレーキ手
段を作動させたときのエンコーダの位置偏差を表したグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing a position deviation of the encoder when the brake means according to the first embodiment of the present invention is operated.

【図8】本発明の第2の実施の形態におけるブレーキ手
段を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a braking means according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基台、2:トラベリングプレート、4,5:ロッ
ド、6,7:ガイド、13,14:スライド部材、1
5,16:駆動装置、51:制動面、52:ブレーキ手
段(シリンダ)、61:制御手段、PR:パラレルロボ
ット、T:工具
1: base, 2: traveling plate, 4, 5: rod, 6, 7: guide, 13, 14: slide member, 1
5, 16: Drive device, 51: Braking surface, 52: Brake means (cylinder), 61: Control means, PR: Parallel robot, T: Tool

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基台と、各々が対をなして円周方向の3
等分位置で前記基台に固定された3対のガイドと、前記
3対のガイドのそれぞれに設けられ前記ガイドの長手方
向に移動可能な3対のスライド部材と、前記3対を構成
する6つのスライド部材を別個に独立して移動させる駆
動装置と、前記6つのスライド部材のそれぞれに一端が
ジョイントを介し連結された6本のロッドと、前記6本
のロッドのそれぞれの他端がジョイントを介し同一平面
上に取付けられたトラベリングプレートとを備えたパラ
レルロボットにおいて、前記3対のスライド部材のうち
少なくとも1対のスライド部材の両スライド部材間の相
対移動を選択的に許容または拘束するブレーキ手段を備
えたことを特徴とするパラレルロボット。
1. A base and a pair of circumferential bases 3 each.
3 pairs of guides fixed to the base at equal positions, 3 pairs of slide members provided on each of the 3 pairs of guides and movable in the longitudinal direction of the guides, and constituting the 3 pairs 6 A driving device for independently moving the two slide members, six rods each having one end connected to each of the six slide members via a joint, and the other end of each of the six rods having a joint. A parallel robot equipped with a traveling plate mounted on the same plane via a braking means for selectively permitting or restraining relative movement between both slide members of at least one pair of slide members of the three pairs of slide members. A parallel robot characterized by having.
【請求項2】 請求項1のパラレルロボットにおいて、
前記6つのスライド部材のうち少なくとも1つのスライ
ド部材の振動を検知する検知手段をさらに有し、前記検
知手段により振動が検知された場合に前記ブレーキ手段
を作動させて両スライド部材間の相対移動を拘束するよ
うにしたことを特徴とするパラレルロボット。
2. The parallel robot according to claim 1,
A detection unit that detects vibration of at least one slide member of the six slide members is further provided, and when the vibration is detected by the detection unit, the brake unit is operated to perform relative movement between the slide members. A parallel robot characterized by being restrained.
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