JP2016215359A - Processing system for adjusting processing tool rotation number and work-piece feeding speed - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工機にワークを搬送するロボットを備えた加工システムに関する。 The present invention relates to a processing system including a robot that transports a workpiece to a processing machine.
従前より、ロボットによりワークを加工機に搬送し、加工機の加工ツールによりワークを加工することが行われている。特に、バリ取り、研磨、研削などの加工作業においては、ロボットのハンドにより把持されたワークを、回転する加工ツールに押付けながらワークを加工する場合がある。この場合において、特許文献1は、加工中のワークと加工ツールとの間に作用する力が適切な値になるようにロボットのアーム部の動作を調整する方法を開示している。さらに、特許文献1はそのような力を測定する力センサをロボットのアーム部に取付けることも開示している。 Conventionally, a workpiece is transferred to a processing machine by a robot, and the workpiece is processed by a processing tool of the processing machine. In particular, in processing operations such as deburring, polishing, and grinding, the workpiece may be processed while pressing the workpiece gripped by the robot hand against a rotating processing tool. In this case, Patent Document 1 discloses a method of adjusting the operation of the arm portion of the robot so that the force acting between the workpiece being processed and the processing tool becomes an appropriate value. Further, Patent Document 1 discloses that a force sensor for measuring such a force is attached to the arm portion of the robot.
ところで、ロボットがワークを加工機の加工ツールに押付けている際、ワークの材質や加工時間などに起因して加工ツールが劣化する場合(例えば刃や砥粒の摩耗)がある。この場合、加工ツールの劣化の程度に応じて加工条件を変更することによりワークの加工品質を維持する必要がある。例えば、加工ツールの回転速度とワークの移動速度とを複合的に制御して加工を行う必要がある。 By the way, when the robot presses the workpiece against the processing tool of the processing machine, the processing tool may be deteriorated (for example, wear of blades or abrasive grains) due to the material of the workpiece or the processing time. In this case, it is necessary to maintain the machining quality of the workpiece by changing the machining conditions according to the degree of deterioration of the machining tool. For example, it is necessary to perform machining by complexly controlling the rotation speed of the machining tool and the moving speed of the workpiece.
しかしながら、特許文献1に開示される装置においては、ロボットによりワークを加工機の加工ツールに押付けている際、ワークと加工ツールとの間に作用する力を調整するだけである。言い換えれば、特許文献1においては、加工ツールの回転速度とワークの移動速度とを加工ツールの劣化の程度に応じて変更しない。そのため、上述したように加工中に加工ツールが劣化する場合にワークの加工品質を維持するのは困難である。 However, the apparatus disclosed in Patent Document 1 only adjusts the force acting between the workpiece and the processing tool when the workpiece is pressed against the processing tool of the processing machine by the robot. In other words, in Patent Document 1, the rotation speed of the machining tool and the moving speed of the workpiece are not changed according to the degree of deterioration of the machining tool. Therefore, it is difficult to maintain the machining quality of the workpiece when the machining tool deteriorates during machining as described above.
そこで本発明は、上述したような問題点に鑑み、ワークの加工品質を維持できる加工システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a machining system capable of maintaining the machining quality of a workpiece.
本発明の第一態様によれば、ワークを把持するハンドがアーム先端に設けられたロボットと、加工ツールを回転させる主軸を有する加工機と、加工ツールを回転させるとともに、ハンドにより把持されたワークを加工ツールに押付けて加工するように、加工機とロボットとを制御する制御装置と、ロボットによりワークを加工ツールに対して押付けて加工しているときにワークと加工ツールとの間に作用する力を検出する力センサと、を備えた、加工システムが提供される。 According to the first aspect of the present invention, a robot in which a hand for gripping a workpiece is provided at the tip of the arm, a processing machine having a spindle for rotating the processing tool, a workpiece that rotates the processing tool and is gripped by the hand. Controls the processing machine and the robot so that the workpiece is pressed against the machining tool and acts between the workpiece and the machining tool when the workpiece is pressed against the machining tool by the robot. There is provided a machining system comprising a force sensor for detecting force.
さらに、上記の第一態様の加工システムにおいて、
制御装置は、力センサにより検出される力の検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、ロボットにより加工ツールに押付けられるワークの送り速度と、加工ツールの回転速度とを調整するようになされている。
上記の第一態様により上述の課題が解決される。しかし、本発明は、第一態様に限られず、以下の第二態様ないし第六態様のいずれかの加工システムを提供することもできる。
Furthermore, in the processing system of the first aspect,
The control device is configured so that the feed speed of the workpiece pressed against the machining tool by the robot and the rotation speed of the machining tool so that the detected value of the force detected by the force sensor falls within a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold. And has been made to adjust.
The above-described problem is solved by the first aspect. However, the present invention is not limited to the first aspect, and can provide a processing system according to any one of the following second aspect to sixth aspect.
本発明の第二態様によれば、上記の第一態様の加工システムであって、
制御装置は、
力センサにより検出される力の検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定する判定部と、
判定部により力の検出値が所定の上限閾値以上であると判定された場合には、ワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの一方を減速させ、その結果、未だ力の検出値が所定の上限閾値以上である場合にはワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの他方を減速させ、さらに、判定部により力の検出値が所定の下限閾値以下であると判定された場合には、ワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの一方を増速させ、その結果、未だ力の検出値が所定の下限閾値以下である場合にはワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの他方を増速させる動作指令部と、を有する、加工システムが提供される。
According to the second aspect of the present invention, the processing system of the first aspect described above,
The control device
A determination unit that determines whether or not the detected value of the force detected by the force sensor is within a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold;
When the determination unit determines that the detected force value is equal to or greater than the predetermined upper limit threshold, one of the workpiece feed speed and the processing tool rotation speed is decelerated, and as a result, the detected force value is still When it is equal to or higher than the predetermined upper limit threshold, the other of the workpiece feed speed and the processing tool rotation speed is decelerated, and the determination unit determines that the detected force value is equal to or lower than the predetermined lower limit threshold In this case, one of the workpiece feed speed and the machining tool rotation speed is increased. As a result, if the detected force value is still below the predetermined lower threshold, the workpiece feed speed and the machining tool rotation An operation command unit that increases the other of the speeds is provided.
本発明の第三態様によれば、ワークを把持するハンドがアーム先端に設けられたロボットと、加工ツールを回転させる主軸を有する加工機と、加工ツールを回転させるとともに、ハンドにより把持されたワークを加工ツールに押付けて加工するように、加工機とロボットとを制御する制御装置と、ロボットによりワークを加工ツールに対して押付けて加工しているときにワークと加工ツールとの間に作用する力を検出する力センサと、を備えた、加工システムが提供される。 According to the third aspect of the present invention, a robot in which a hand for gripping a workpiece is provided at the tip of the arm, a processing machine having a spindle for rotating the processing tool, a workpiece that rotates the processing tool and is gripped by the hand. Controls the processing machine and the robot so that the workpiece is pressed against the machining tool and acts between the workpiece and the machining tool when the workpiece is pressed against the machining tool by the robot. There is provided a machining system comprising a force sensor for detecting force.
さらに、上記の第三態様の加工システムであって、
制御装置は、力センサにより検出される力の検出値の履歴から特定の周波数成分を抽出し、抽出された周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、ロボットにより加工ツールに押付けられるワークの送り速度と、加工ツールの回転速度とを調整するようになされている。
Furthermore, it is a processing system of said 3rd aspect,
The control device extracts a specific frequency component from the history of detection values of the force detected by the force sensor, and controls the robot so that the extracted frequency component falls between a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold. The work feed speed pressed against the machining tool and the rotation speed of the machining tool are adjusted.
本発明の第四態様によれば、上記の第三態様の加工システムであって、
制御装置は、
力センサにより検出される力の検出値の履歴から特定の周波数成分を抽出する周波数分析部と、
周波数分析部により抽出された周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定する判定部と、
判定部により周波数成分が所定の上限閾値以上であると判定された場合には、ワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの一方を減速させ、その結果、未だ周波数成分が所定の上限閾値以上である場合にはワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの他方を減速させ、さらに、判定部により周波数成分が所定の下限閾値以下であると判定された場合には、ワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの一方を増速させ、その結果、未だ周波数成分が所定の下限閾値以下である場合にはワークの送り速度および加工ツールの回転速度のうちの他方を増速させる動作指令部と、を有する、加工システムが提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the processing system according to the third aspect,
The control device
A frequency analysis unit that extracts a specific frequency component from a history of detected force values detected by the force sensor;
A determination unit that determines whether the frequency component extracted by the frequency analysis unit is between a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold;
When the determination unit determines that the frequency component is equal to or higher than the predetermined upper limit threshold, one of the workpiece feed speed and the processing tool rotation speed is decelerated, and as a result, the frequency component is still the predetermined upper limit threshold. If the above is satisfied, the other one of the workpiece feed speed and the rotation speed of the machining tool is decelerated, and if the determination unit determines that the frequency component is equal to or lower than the predetermined lower limit threshold, the workpiece feed speed is decreased. One of the speed and the rotation speed of the machining tool is increased. As a result, when the frequency component is still below the predetermined lower threshold, the other of the workpiece feed speed and the rotation speed of the machining tool is increased. There is provided a machining system having an operation command section.
本発明の第五態様によれば、第一態様から第四態様のいずれかの加工システムにおいて、力センサは、ロボットのアーム先端とハンドとの間に設置されている、加工システムが提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the machining system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the force sensor is disposed between the arm tip of the robot and the hand. .
本発明の第六態様によれば、第一態様から第四態様のいずれかの加工システムにおいて、力センサは、加工機の主軸に設置されている、加工システムが提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the machining system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the force sensor is installed on the spindle of the processing machine.
本発明の第七態様によれば、第一態様から第六態様のいずれかの加工システムにおいて、加工機は、加工すべきワークの種類に対応した加工ツールを複数の加工ツールから選択して、主軸に装着されている加工ツールと交換する自動工具交換装置をさらに備えた、加工システムが提供される。 According to the seventh aspect of the present invention, in the processing system of any one of the first to sixth aspects, the processing machine selects a processing tool corresponding to the type of workpiece to be processed from a plurality of processing tools, There is provided a machining system further comprising an automatic tool changer for exchanging with a machining tool mounted on a spindle.
本発明の第八態様によれば、第七態様の加工システムにおいて、所定の上限閾値および所定の下限閾値の少なくとも一方は、加工すべきワークの種類に応じて別の値に切替えて使用されるようにした、加工システムが提供される。 According to the eighth aspect of the present invention, in the machining system of the seventh aspect, at least one of the predetermined upper limit threshold and the predetermined lower limit threshold is used by switching to another value depending on the type of workpiece to be processed. Thus, a machining system is provided.
本発明の第一態様によれば、ロボットがワークを加工ツールに対して押付けて加工しているとき、ワークと加工ツールとの間に作用する力を力センサにより検出する。そして、制御装置は、力センサの力検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、ロボットにより加工ツールに押付けられるワークの送り速度とともに、加工ツールの回転速度も調整する。つまり、従来技術と比べて、ロボットにより加工ツールに押付けられるワークの送り速度と、加工ツールの回転速度とを複合的に調整することにより、ワークの加工が行われる。そのため、加工中に加工ツールの劣化が生じてもワークの加工品質を維持することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the robot presses the workpiece against the processing tool and processes the force, the force acting between the workpiece and the processing tool is detected by the force sensor. The control device also adjusts the rotation speed of the machining tool as well as the feed speed of the workpiece pressed against the machining tool by the robot so that the force detection value of the force sensor falls between the predetermined upper threshold and the predetermined lower threshold. To do. That is, as compared with the prior art, the workpiece is processed by complexly adjusting the feed speed of the workpiece pressed against the processing tool by the robot and the rotation speed of the processing tool. Therefore, even if the processing tool is deteriorated during processing, the processing quality of the workpiece can be maintained.
本発明の第二態様によれば、力センサの力検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定部により判定する。そして、動作指令部は、判定部の判定結果に基づき、ロボットのワークの送り速度と加工ツールの回転速度とをそれぞれ減速または増速させている。それにより、力センサの力検出値が所定の上限閾値以上および所定の下限閾値以下にならないようにしている。そのため、第一態様と同様に、加工中に加工ツールの劣化が生じてもワークの加工品質を維持することができる。 According to the second aspect of the present invention, the determination unit determines whether or not the force detection value of the force sensor falls between the predetermined upper limit threshold and the predetermined lower limit threshold. Then, the operation command unit decelerates or increases the workpiece feed speed of the robot and the rotation speed of the machining tool based on the determination result of the determination unit. Thus, the force detection value of the force sensor is prevented from being equal to or higher than a predetermined upper limit threshold and lower than a predetermined lower limit threshold. Therefore, similarly to the first aspect, the machining quality of the workpiece can be maintained even if the machining tool is deteriorated during machining.
本発明の第三態様によれば、ロボットによりワークを加工ツールに対して押付けて加工しているとき、制御装置は、力センサの力検出値の履歴から特定の周波数成分を抽出する。そして、制御装置は、抽出された周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、ロボットにより加工ツールに押付けられるワークの送り速度と、加工ツールの回転速度とを調整している。それにより、抽出される周波数成分がいわゆる「びびり」現象の周波数とならないようにワークを加工できるので、ワークの加工品質を維持することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the workpiece is pressed against the processing tool by the robot, the control device extracts a specific frequency component from the force detection value history of the force sensor. Then, the control device adjusts the feed speed of the workpiece pressed by the robot against the machining tool and the rotation speed of the machining tool so that the extracted frequency component falls within a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold. doing. Thereby, the workpiece can be machined so that the extracted frequency component does not become the frequency of the so-called “chatter” phenomenon, so that the machining quality of the workpiece can be maintained.
本発明の第四態様によれば、力センサの力検出値の履歴から抽出される特定の周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定部により判定する。そして、動作指令部は、判定部の判定結果に基づき、ロボットのワークの送り速度と加工ツールの回転速度とをそれぞれ減速または増速させている。それにより、上記の周波数成分が所定の上限閾値以上および所定の下限閾値以下にならないようにしている。そのため、第三態様と同様に、加工中の「びびり」現象を回避してワークの加工品質を維持することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the determination unit determines whether or not the specific frequency component extracted from the force detection value history of the force sensor falls between the predetermined upper limit threshold and the predetermined lower limit threshold. To do. Then, the operation command unit decelerates or increases the workpiece feed speed of the robot and the rotation speed of the machining tool based on the determination result of the determination unit. Accordingly, the frequency component is prevented from being equal to or higher than a predetermined upper limit threshold and lower than a predetermined lower limit threshold. Therefore, as in the third aspect, the “chatter” phenomenon during machining can be avoided and the machining quality of the workpiece can be maintained.
本発明の第五態様によれば、力センサをロボットのアーム先端とハンドとの間に配置することにより、ロボットがワークを加工ツールに対して押付けて加工しているときにワークと加工ツールとの間に作用する力を良好に検出できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the force sensor is disposed between the arm tip of the robot and the hand, so that when the robot presses the workpiece against the processing tool, the workpiece and the processing tool The force acting during the period can be detected well.
本発明の第六態様によれば、第五態様と同様、ロボットがワークを加工ツールに対して押付けて加工しているときにワークと加工ツールとの間に作用する力を良好に検出できる。特に、加工ツールを回転させる加工機の主軸に力センサを配置することにより、第五態様の加工システムよりもロボットの手首部を小型化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, as in the fifth aspect, the force acting between the workpiece and the machining tool can be detected well when the robot presses the workpiece against the machining tool. In particular, by arranging a force sensor on the spindle of a processing machine that rotates the processing tool, the wrist of the robot can be made smaller than the processing system of the fifth aspect.
本発明の第七態様によれば、自動工具交換装置を備えることにより、バリ取り、研磨、研削などの加工作業や加工を行うワークの種類などに応じて加工ツールを自動的に使分けることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, by providing an automatic tool changer, it is possible to automatically use a processing tool according to the type of work to be performed, such as deburring, polishing, and grinding, or the type of work to be processed. it can.
本発明の第八態様によれば、ワークの種類に応じて加工ツールを変更しても、ワークの加工品質を良好に維持することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, even if the machining tool is changed according to the type of workpiece, the machining quality of the workpiece can be maintained satisfactorily.
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。 These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of exemplary embodiments of the present invention illustrated in the accompanying drawings.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に描かれている加工システムの形態は本発明の一例であり、本発明は図面に描かれた形態に限定されないものである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed. Moreover, the form of the processing system drawn on drawing is an example of this invention, and this invention is not limited to the form drawn on drawing.
(第一実施形態)
図1は第一実施形態の加工システムの構成を示す図である。
第一実施形態の加工システムは、図1に示されるように、ワークWを既定の位置に載置するワークステージ10と、ワークWを把持するハンド11がアーム先端部に取付けられたロボット12と、ロボット12のハンド11の移動範囲内に設置された加工機13と、を備える。ロボット12は垂直多関節型マニュピレータである。さらに、加工機13は、ワークWに対して加工を行う加工ツール14と、加工ツール14を回転させる主軸に内蔵された加工ツール用サーボモータ15と、を有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a machining system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the machining system according to the first embodiment includes a
本願においては、ワークWに対してバリ取り、研磨、研削などの加工作業を行うため、加工ツール14には、カッタ、グラインダ、エンドミルなどが使用される。また、ワークステージ10上のワークWがロボット12のハンド11により把持された後、把持されたワークWは加工機13の加工エリアにロボット12により移動される。そして、ワークWを回転中の加工ツール14に押付けることにより、ワークWに対してバリ取り、研磨、研削などの加工作業が実施される。
In the present application, a cutter, a grinder, an end mill, or the like is used as the
また、図1に示されるように、力センサ16がロボット12のアーム先端とハンド11との間の手首部に設置されている。力センサ16は、上述したようにワークWを回転中の加工ツール14に押付けている際にワークWと加工ツール14との間に作用する力(以下、「作用力」と称す。)を電気信号として出力する。例えば力センサ16には、弾性変形する梁にひずみゲージを張付けたものや、圧電変換器などが使用される。
As shown in FIG. 1, the
さらに、第一実施形態の加工システムは、ロボット12および加工機13を制御する制御装置17を備える。制御装置17は、図1に示されるように、サーボモータ制御部18(サーボアンプ)、動作指令部19、判定部20、および力検出値取得部21を有する。
Furthermore, the processing system of the first embodiment includes a
力検出値取得部21は、力センサ16から出力される電気信号、例えば電圧(以下、力検出値Kと呼ぶ。)を監視および取得する。そして、判定部20は、力検出値取得部21により取得された力検出値Kが所定の上限閾値N1と所定の下限閾値N2との間に収まっているか否かを判定する。
上限閾値N1および下限閾値N2をそれぞれ設定変更可能にするため、判定部20には、下限閾値N1および上限閾値N2を入力する入力部(図示せず)が接続されていてもよい。
The force detection
An input unit (not shown) for inputting the lower limit threshold N1 and the upper limit threshold N2 may be connected to the
動作指令部19は、判定部20の判定結果に基づき、ロボット12および加工機13を動作させる指令をサーボモータ制御部18に出力する。加工機13に対する指令は、加工ツール14を所定の回転速度で回転させる指令である。また、ロボット12に対する指令は、ワークWをハンド11により把持して加工機13の加工エリアに移動させることと、加工エリアおいてワークWを回転中の加工ツール14に所定の送り速度および軌跡で移動させることである。
The
そして、サーボモータ制御部18は、動作指令部19からの指令に基づき、加工ツール13を回転させるサーボモータ15の回転速度を制御する。さらに、サーボモータ制御部18は、動作指令部19からの指令に基づき、ワークステージ10から加工ツール14へのワークWの搬送を制御する。つまり、ロボット12の各関節部の軸をそれぞれ駆動するロボット用サーボモータ(図示せず)がサーボモータ制御部18により制御される。
Then, the servo
次に、第一実施形態の加工システムの動作について説明する。
図2Aは第一実施形態の加工システムの動作を説明するためのフローチャートである。
制御装置17の動作指令部19は、ロボット12および加工機13に動作指令をサーボモータ制御部18に出力する。サーボモータ制御部18は、ロボット12の各軸のサーボモータ(図示せず)を制御してハンド11およびロボット12を指令通りに動作させる。
Next, operation | movement of the processing system of 1st embodiment is demonstrated.
FIG. 2A is a flowchart for explaining the operation of the machining system of the first embodiment.
The
上記ロボット12への動作指令において、まず、ロボット12は、ワークステージ10から未加工のワークWをロボット12のハンド11により把持して取出す(図2AのステップS11)。次いで、ロボット12は、ワークWを加工機13における加工開始点に移動させる(図2AのステップS12)。続いて、ロボット12は、ハンド11に把持されたワークWを加工開始点から加工ツール14に向かって所定の送り速度および軌跡で移動させる。このとき、サーボモータ制御部18は、加工機13の加工ツール用サーボモータ15を所定の回転速度で回転開始する(図2AのステップS13)。以上のことにより、ワークWが回転中の加工ツール14に押付けられて、ワークWに対するバリ取り、研磨、研削などの加工作業が開始される。
In the operation command to the
上記ステップS13の後、制御装置17の力検出値取得部21は力センサ16の力検出値Kを監視する。力検出値Kの監視中、動作指令部19は、力センサ16の力検出値Kに基づき、ロボット12のワークWの送り速度と加工ツール14の回転速度とを調整する(図2AのステップS14)。その後、ワークWが加工機13における加工終了点に達するまでステップS4は継続され、ワークWが加工終了点に達したとき、加工作業は終了する(図2AのステップS15)。
After step S <b> 13, the force detection
ここで、図2Bを参照して、ステップS14での処理内容をさらに詳しく説明する。図2Bは、図2Aに示されるステップS14の速度調整処理を具体的に示すフローチャートである。
ステップS14が開始されると、図2Bに示されるように、まず、制御装置17の力検出値取得部21は力センサ16の力検出値Kを取得する(ステップS21)。次いで、制御装置17の判定部20は、力検出値Kと所定の上限閾値N1とを比較する(ステップS22)。
Here, with reference to FIG. 2B, the processing content in step S14 will be described in more detail. FIG. 2B is a flowchart specifically showing the speed adjustment processing in step S14 shown in FIG. 2A.
When step S14 is started, as shown in FIG. 2B, first, the force detection
ステップS22において力検出値Kが所定の上限閾値N1以上である場合には、動作指令部19はワークWの送り速度を微少な第一速度量だけ減速する(ステップS23)。また、ステップS22において力検出値Kが所定の上限閾値N1より小さい場合には、ステップS27に進む。ステップS27以降については後で述べる。
If the force detection value K is greater than or equal to the predetermined upper limit threshold N1 in step S22, the
ステップS23の後、再び、制御装置17の力検出値取得部21は力センサ16の力検出値Kを取得する(ステップS24)。さらに、制御装置17の判定部20は、ステップS24において取得された力検出値Kを所定の上限閾値N1と比較する(ステップS25)。
After step S23, the force detection
その結果、ステップS24において取得された力検出値Kが未だ所定の上限閾値N1以上である場合には、動作指令部19は加工ツール14の回転速度を微少な第二速度量だけ減速する(ステップS26)。その後、ステップS21に戻り、ステップS24での力検出値Kが所定の上限閾値N1より小さくなるまでステップS21〜ステップS26を繰返す。また、ステップS24において取得された力検出値Kが所定の上限閾値N1より小さい場合には、ステップS27に進む。
As a result, when the force detection value K acquired in step S24 is still greater than or equal to the predetermined upper limit threshold N1, the
ステップS27においては、制御装置17の判定部20は、ステップS21またはステップS24において取得された力検出値Kを所定の下限閾値N2と比較する(ステップS27)。その結果、ステップS21またはステップS24において取得された力検出値Kが所定の下限閾値N2以下である場合には、動作指令部19はロボット12のワークWの送り速度を微少な第一速度量だけ増速する(ステップS28)。
In step S27, the
ステップS21またはステップS24において取得された力検出値Kが所定の下限閾値N2より大きい場合には、ワークWの加工品質が正常に保たれていると判断できる。したがって、動作指令部19は速度調整処理を終了し、図2Aに示されるステップS15に進む。
If the force detection value K acquired in step S21 or step S24 is greater than the predetermined lower limit threshold N2, it can be determined that the machining quality of the workpiece W is maintained normally. Therefore, the
ステップS28の後、再び、制御装置17の力検出値取得部21は力センサ16の力検出値Kを取得する(ステップS29)。さらに、制御装置17の判定部20は、ステップS29において取得された力検出値Kを所定の下限閾値N2と比較する(ステップS30)。
After step S28, the force detection
その結果、ステップS29において取得された力検出値Kが未だ所定の下限閾値N2以下である場合には、動作指令部19は加工ツール14の回転速度を微少な第二速度量だけ増速する(ステップS31)。その後、ステップS21に戻り、ステップS29での力検出値Kが所定の下限閾値N2より大きくなるまでステップS21〜ステップS31を繰返す。また、ステップS29において取得された力検出値Kが所定の下限閾値N2より大きい場合には、ワークWの加工品質が正常に保たれていると判断できる。したがって、動作指令部19は速度調整処理を終了し、図2Aに示されるステップS15に進む。
As a result, when the force detection value K acquired in step S29 is still less than or equal to the predetermined lower threshold N2, the
以上のように、力センサ16の力検出値Kが上限閾値N1と下限閾値N2との間に収まるように加工ツール14の回転速度とロボット12のワークWの送り速度とを複合的に調整することにより、ワークWの加工が行われる。そのため、ワークWの材質や加工時間などに起因して加工ツールWが劣化する場合(例えば刃や砥粒の摩耗)であっても、ワークWの加工品質を維持することができる。
As described above, the rotational speed of the
勿論、上述したような上限閾値N1、下限閾値N2、加工ツール14に対するワークWの送り速度を増速もしくは減速するときの微少な第一速度量、および、加工ツール14の回転速度を増速もしくは減速するときの微少な第二速度量については、ワーク加工前に設定変更可能である。
Of course, the upper limit threshold value N1, the lower limit threshold value N2, the minute first speed amount when the feed speed of the workpiece W with respect to the
また、上限閾値N1および下限閾値N2は、次のように、前もってワークWの試し加工を行うことにより決定されるとよい。例えば、まず、ワークWの材質や形状に基づき、加工ツール14の回転速度、および加工ツール14に対するワークWの送り速度が設定される。そして、ロボット12は、設定回転速度で回転する加工ツール14に対してワークWを設定送り速度で押付けてワークWの試し加工を行う。試し加工後、加工システムの設定者はワークWの加工品質を検査する。設定者はそのような検査をワークWの送り速度の設定値をゼロから段階的に増やして実施し、検査毎に力センサ16の力検出値Kを取得する。それにより、ワークWの加工品質が正常であると認められる力センサ16の力検出値Kのうちの最大値を上限閾値N1として決定し、最小値を下限閾値N2として決定することができる。
Further, the upper limit threshold value N1 and the lower limit threshold value N2 may be determined by performing trial machining of the workpiece W in advance as follows. For example, first, based on the material and shape of the workpiece W, the rotation speed of the
なお、上述した第一実施形態においては、加工ツール14に対するワークWの送り速度を調整した後に加工ツール14の回転速度を調整している(図2BのS23、S26、S28、S31参照)。しかし、本発明においては、ワーク送り速度および加工ツール回転速度を調整する順番は逆であってもよい。つまり、図2BのステップS23やステップS28において加工ツール14の回転速度を調整した後、図2BのステップS26やステップS31において加工ツール14に対するワークWの送り速度を調整してもよい。
また、図2BのステップS23において、加工ツール14の回転速度および加工ツール14に対するワークWの送り速度の両方を減速させ、図2BのステップS28において、加工ツール14の回転速度および加工ツール14に対するワークWの送り速度の両方を増速させてもよい。
In the first embodiment described above, the rotational speed of the
Further, in step S23 of FIG. 2B, both the rotational speed of the
(第二実施形態)
次に第二実施形態について説明する。但し、ここでは、第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。
図3は第二実施形態の加工システムの構成を示す図である。
図1に示される第一実施形態においては、力センサ16はロボット12のアーム先端とハンド11との間の手首部に設置されている。しかし、力センサ16はロボット12ではなく加工機13に設置されていてもよい。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. However, here, the same constituent elements as those in the first embodiment will be omitted using the same reference numerals. Therefore, only differences from the components of the first embodiment will be described below.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a machining system according to the second embodiment.
In the first embodiment shown in FIG. 1, the
つまり、第二実施形態においては、力センサ16は、図3に示されるように加工機13の主軸に設置されている。より具体的には、加工ツール用サーボモータ15と、加工用サーボモータ15により回転自在な加工ヘッド22との間に配置されている。そして、加工ヘッド22に加工ツール14が着脱自在に取付けられている。
That is, in the second embodiment, the
第二実施形態によれば、力センサ16を加工機13の主軸に設置しているため、第一実施形態と比べてロボット12の手首部を小型化することができる。しかし、本発明においては、力センサ16の設置場所は限定されない。ワークWを回転中の加工ツール14に押付けている際にワークWと加工ツール14との間の作用力を良好に検出できる場所であれば、力センサ16の設置場所は、どこでも構わない。
According to the second embodiment, since the
なお、その他の構成について第一実施形態と同じである。第二実施形態の加工システムの動作もまた、上述した第一実施形態の加工システムの動作と同じである(図2A、図2B参照)。 Other configurations are the same as those in the first embodiment. The operation of the machining system of the second embodiment is also the same as the operation of the machining system of the first embodiment described above (see FIGS. 2A and 2B).
(第三実施形態)
次に第三実施形態について説明する。但し、ここでは、第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。
図4は第三実施形態の加工システムの構成を示す図である。
第三実施形態においては、図4に示すように、制御装置17内に周波数分析部23がさらに備えられている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. However, here, the same constituent elements as those in the first embodiment will be omitted using the same reference numerals. Therefore, only differences from the components of the first embodiment will be described below.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a machining system according to the third embodiment.
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, a
より具体的には、周波数分析部23は、力検出値取得部21により監視されている力センサ16の力検出値Kの履歴に対して周波数分析、例えばFFT(Fast Fourier Transform)分析を行う。そして、周波数分析部23は、FFT解析によって力センサ16の力検出値Kの履歴を複数の周波数成分に分解し、複数の周波数成分の中から特定の周波数成分Fを抽出して判定部20に送信する。
More specifically, the
抽出する特定の周波数成分Fは、加工ツール14に対してワークWを押付けて加工を行っている際の負荷変動の周波数である。このような負荷変動の周波数が所定の周波数範囲を超えていると、いわゆる「びびり」現象がワークWに発生したと考えることができる。本実施形態においては、「びびり」現象を回避するために力センサ16の力検出値Kの履歴から周波数成分Fを抽出している。
The specific frequency component F to be extracted is a load fluctuation frequency when the workpiece W is pressed against the
そのため、判定部20は、周波数分析部23から送信された特定の周波数成分Fが所定の上限閾値N3と所定の下限閾値N4との間に収まっているか否かを判定する。
上限閾値N3および下限閾値N4をそれぞれ設定変更可能にするため、判定部20には、下限閾値N3および上限閾値N4を入力する入力部(図示せず)が接続されていてもよい。
Therefore, the
In order to make it possible to change the setting of the upper threshold N3 and the lower threshold N4, the
動作指令部19は、判定部20の判定結果に基づき、ロボット12および加工機13を動作させる指令をサーボモータ制御部18に出力する。加工機13に対する指令は、加工ツール14を所定の回転速度で回転させる指令である。また、ロボット12に対する指令は、ワークWをハンド11により把持して加工機13の加工エリアに移動させることと、加工エリアおいてワークWを回転中の加工ツール14に所定の送り速度および軌跡で移動させることである。
The
そして、サーボモータ制御部18は、動作指令部19からの指令に基づき、加工ツール13を回転させるサーボモータ15の回転速度を制御する。さらに、サーボモータ制御部18は、動作指令部19からの指令に基づき、ワークステージ10から加工ツール14へのワークWの搬送を制御する。つまり、ロボット12の各関節部の軸をそれぞれ駆動するロボット用サーボモータ24がサーボモータ制御部18により制御される。
Then, the servo
その他の構成については、第一実施形態(図1)または第二実施形態(図3)において説明した構成と同じである。なお、第三実施形態の力センサ16の設置場所は、ロボット12のアーム先端とハンド11との間か、あるいは加工機13の加工ツール用サーボモータ15と加工ヘッド22との間であればよい。
About another structure, it is the same as the structure demonstrated in 1st embodiment (FIG. 1) or 2nd embodiment (FIG. 3). The installation location of the
次に、第三実施形態の加工システムの動作について説明する。
第三実施形態の加工システムの動作は、図2Aに示される第一実施形態の動作ステップS11〜S15と基本的に同じである。但し、上述したように周波数分析部23が制御装置17内に追加されているため、第一実施形態に対し、ステップS14での処理内容が一部異なっている。よって、この点についてのみ図5に基づいて詳述する。
Next, operation | movement of the processing system of 3rd embodiment is demonstrated.
The operation of the machining system of the third embodiment is basically the same as the operation steps S11 to S15 of the first embodiment shown in FIG. 2A. However, since the
図5は第三実施形態の加工システムの特徴的な動作を説明するためのフローチャートである。特に図5は、図2Aに示されるステップS14の速度調整処理を第三実施形態として具体的に示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for explaining characteristic operations of the machining system according to the third embodiment. In particular, FIG. 5 is a flowchart specifically showing the speed adjustment process of step S14 shown in FIG. 2A as a third embodiment.
図5に示されるように速度調整処理が開始されると、まず、制御装置17の周波数分析部23は、力検出値取得部21が監視および取得している力センサ16の力検出値Kの履歴に対してFFT(Fast Fourier Transform)分析を行う。そして、周波数分析部23は、FFT解析によって力センサ16の力検出値Kの履歴を複数の周波数成分に分解し、複数の周波数成分の中から特定の周波数成分Fを抽出する(ステップS51)。
When the speed adjustment process is started as shown in FIG. 5, first, the
次いで、制御装置17の判定部20は、周波数成分Fと所定の上限閾値N3とを比較する(ステップS52)。ステップS52において周波数成分Fが所定の上限閾値N3以上である場合には、動作指令部19はロボット12のワークWの送り速度を微少な第一速度量だけ減速する(ステップS53)。また、ステップS52において周波数成分Fが所定の上限閾値N3より小さい場合には、ステップS57に進む。ステップS57以降については後で述べる。
Next, the
ステップS53の後、再び、周波数分析部23は、FFT解析によって力センサ16の力検出値Kの履歴を複数の周波数成分に分解し、複数の周波数成分の中から特定の周波数成分Fを抽出する(ステップS54)。さらに、制御装置17の判定部20は、ステップS54において抽出された周波数成分Fを所定の上限閾値N3と比較する(ステップS55)。
After step S53, again, the
その結果、ステップS54において抽出された周波数成分Fが未だ所定の上限閾値N3以上である場合には、動作指令部19は加工ツール14の回転速度を微少な第二速度量だけ減速する(ステップS56)。その後、ステップS51に戻り、ステップS54において抽出される周波数成分Fが所定の上限閾値N3より小さくなるまでステップS51〜ステップS56を繰返す。また、ステップS54において抽出された周波数成分Fが所定の上限閾値N3より小さい場合には、ステップS57に進む。
As a result, when the frequency component F extracted in step S54 is still not less than the predetermined upper limit threshold N3, the
ステップS57においては、制御装置17の判定部20は、ステップS51またはステップS54において抽出された周波数成分Fを所定の下限閾値N4と比較する(ステップS57)。その結果、ステップS51またはステップS54において抽出された周波数成分Fが所定の下限閾値N4以下である場合には、動作指令部19はロボット12のワークWの送り速度を微少な第一速度量だけ増速する(ステップS58)。
In step S57, the
ステップS51またはステップS54において抽出された周波数成分Fが所定の下限閾値N4より大きい場合には、ワークWの加工品質が正常に保たれていると判断できる。したがって、動作指令部19は速度調整処理を終了し、図2Aに示されるステップS15に進む。
If the frequency component F extracted in step S51 or step S54 is greater than the predetermined lower limit threshold N4, it can be determined that the machining quality of the workpiece W is maintained normally. Therefore, the
ステップS58の後、再び、周波数分析部23は、FFT解析によって力センサ16の力検出値Kの履歴を複数の周波数成分に分解し、複数の周波数成分の中から特定の周波数成分Fを抽出する(ステップS59)。さらに、制御装置17の判定部20は、ステップS59において抽出された周波数成分Fを所定の下限閾値N4と比較する(ステップS60)。
After step S58, the
その結果、ステップS59において抽出された周波数成分Fが未だ所定の下限閾値N4以下である場合には、動作指令部19は加工ツール14の回転速度を微少な第二速度量だけ増速する(ステップS61)。その後、ステップS51に戻り、ステップS59において抽出された周波数成分Fが所定の下限閾値N4より大きくなるまでステップS51〜ステップS61を繰返す。また、ステップS59において抽出された周波数成分Fが所定の下限閾値N2より大きい場合には、ワークWの加工品質が正常に保たれていると判断できる。したがって、動作指令部19は速度調整処理を終了し、図2Aに示されるステップS15に進む。
As a result, when the frequency component F extracted in step S59 is still less than or equal to the predetermined lower threshold N4, the
以上のように、力センサ16の力検出値Kの履歴から抽出された周波数成分Fが上限閾値N3と下限閾値N4との間に収まるように、加工ツール14の回転速度とロボット12のワークWの送り速度とを複合的に調整することにより、ワークWの加工が行われる。周波数成分Fがいわゆる「びびり」現象の周波数とならないようにワークWを加工できるので、ワークWの加工品質を維持することができる。
As described above, the rotational speed of the
勿論、上述したような上限閾値N3、下限閾値N4、加工ツール14に対するワークWの送り速度を増速もしくは減速するときの微少な第一速度量、および、加工ツール14の回転速度を増速もしくは減速するときの微少な第二速度量については、ワーク加工前に設定変更可能である。また、上限閾値N3および下限閾値N4については、第一実施形態と同様に、前もってワークWの試し加工を行うことにより決定されることが好ましい。
Of course, the upper limit threshold value N3, the lower limit threshold value N4, the minute first speed amount when the feed speed of the workpiece W with respect to the
なお、上述した第三実施形態においては、加工ツール14に対するワークWの送り速度を調整した後に加工ツール14の回転速度を調整している(図5のS53、S56、S58、S61参照)。しかし、本発明においては、ワーク送り速度および加工ツール回転速度を調整する順番は逆であってもよい。つまり、図5のステップS53やステップS58において加工ツール14の回転速度を調整した後、図5のステップS56やステップS61において加工ツール14に対するワークWの送り速度を調整してもよい。
また、図5のステップS53において、加工ツール14の回転速度および加工ツール14に対するワークWの送り速度の両方を減速させ、図5のステップS58において、加工ツール14の回転速度および加工ツール14に対するワークWの送り速度の両方を増速させてもよい。
In the third embodiment described above, the rotational speed of the
Further, in step S53 in FIG. 5, both the rotational speed of the
(その他の実施形態)
上述した第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態の加工システムにおいては、それぞれ、加工機13の主軸に装着されている加工ツール14が他の加工ツールと交換可能であることが好ましい。図6は本発明の他の実施形態として、加工ツール14が交換可能な加工システムの構成を示す図である。但し、上述した各実施形態の加工システムと同じ構成要素については、既に説明した内容と変わらないものとし、図6においても同じ符号を用いている。
(Other embodiments)
In the processing systems of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described above, it is preferable that the
より具体的に説明すると、図6に示される加工システムにおいて、加工機13は、主軸に装着されている加工ツール14を他の加工ツールと交換する自動工具交換装置25を備えている。そして、加工機13の傍には工具ストッカー26が設置されている。バリ取り、研磨、研削などの加工作業や加工を行うワークWの種類などに応じて加工ツールを使分けられるように、工具ストッカー26には複数の加工ツールが収納されている。自動工具交換装置25は、例えば加工すべきワークWの情報が入力されると、加工を行うワークWの種類に対応した加工ツールを工具ストッカー26内の複数の加工ツールから選択して、加工機13の主軸に装着されている加工ツール14と交換するようになされている。
More specifically, in the processing system shown in FIG. 6, the processing
また、図6に示された加工システムにおいても、ロボット12によりワークWを加工ツール14に対して押付けて加工するとき、力センサ16がワークWと加工ツール14との間に作用する力を検出する。そして、当該加工システムの制御装置17(図6には図示しない。)もまた、上述の各実施形態において説明したとおり、力センサ16により得られた力の検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、ロボット12により加工ツール14に押付けられるワークWの送り速度と、加工ツール14の回転速度とを調整するようになされている。特に、図6に示された加工システムにおいて、上記の所定の上限閾値および所定の下限閾値の少なくとも一方は、加工を行うワークWの種類に応じて別の値に切替えて使用されることが好ましい。このことにより、ワークWの種類に応じて加工ツール14を変更しても、ワークWの加工品質を良好に維持することができる。
In the machining system shown in FIG. 6 as well, when the
なお、図6においては、第二実施形態の加工システム(図3参照)の構成に自動工具交換装置25および工具ストッカー26を適用した例を示しているが、自動工具交換装置25および工具ストッカー26は第一実施形態の加工システム(図1参照)の構成に適用されてもよい。
6 shows an example in which the
以上、典型的な実施形態を示したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で上述の実施形態を様々な形、構造や材料などに変更可能である。 As mentioned above, although typical embodiment was shown, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the thought of this invention, the above-mentioned embodiment can be changed into various forms, structures, materials, etc. is there.
10 ワークステージ
11 ハンド
12 ロボット
13 加工機
14 加工ツール
15 加工ツール用サーボモータ
16 力センサ
17 制御装置
18 サーボモータ制御部
19 動作指令部
20 判定部
21 力検出値取得部
22 加工ヘッド
23 周波数分析部
24 サーボモータ
25 自動工具交換装置
26 工具ストッカー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
加工ツール(14)を回転させる主軸を有する加工機(13)と、
前記加工ツール(14)を回転させるとともに、前記ハンド(11)により把持された前記ワーク(W)を前記加工ツール(14)に押付けて加工するように、前記加工機(13)と前記ロボット(12)とを制御する制御装置(17)と、
前記ロボット(12)により前記ワーク(W)を前記加工ツール(14)に対して押付けて加工しているときに前記ワーク(W)と前記加工ツール(14)との間に作用する力を検出する力センサ(16)と、を備え、
前記制御装置(17)は、
前記力センサ(16)により検出される前記力の検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、前記ロボット(12)により前記加工ツール(14)に押付けられる前記ワーク(W)の送り速度と、前記加工ツール(14)の回転速度とを調整するようにした、加工システム。 A robot (12) having a hand (11) for gripping the workpiece (W) provided at the tip of the arm;
A processing machine (13) having a spindle for rotating the processing tool (14);
The processing tool (14) and the robot (13) are rotated so that the workpiece (W) gripped by the hand (11) is pressed against the processing tool (14) for processing. 12) and a control device (17) for controlling
A force acting between the workpiece (W) and the processing tool (14) is detected when the workpiece (W) is pressed against the processing tool (14) by the robot (12). A force sensor (16) for performing,
The control device (17)
The workpiece pressed against the processing tool (14) by the robot (12) so that the detected value of the force detected by the force sensor (16) falls within a predetermined upper threshold and a predetermined lower threshold. A processing system in which the feed speed of (W) and the rotational speed of the processing tool (14) are adjusted.
前記力センサ(16)により検出される前記力の検出値が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定する判定部(20)と、
前記判定部(20)により前記力の検出値が前記所定の上限閾値以上であると判定された場合には、前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの一方を減速させ、その結果、未だ前記力の検出値が前記所定の上限閾値以上である場合には前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの他方を減速させ、さらに、前記判定部(20)により前記力の検出値が前記所定の下限閾値以下であると判定された場合には、前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの一方を増速させ、その結果、未だ前記力の検出値が前記所定の下限閾値以下である場合には前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの他方を増速させる動作指令部(19)と、を有する、請求項1に記載の加工システム。 The control device (17)
A determination unit (20) for determining whether or not the detected value of the force detected by the force sensor (16) falls within a predetermined upper limit threshold and a predetermined lower limit threshold;
If the determination unit (20) determines that the detected force value is equal to or greater than the predetermined upper limit threshold value, the feed speed of the workpiece (W) and the rotation speed of the machining tool (14) One is decelerated, and as a result, when the detected value of the force is still greater than or equal to the predetermined upper limit threshold, the other of the feed speed of the workpiece (W) and the rotational speed of the machining tool (14) is decelerated. Further, when the determination unit (20) determines that the detection value of the force is equal to or less than the predetermined lower limit threshold, the feed speed of the workpiece (W) and the rotation of the machining tool (14) One of the speeds is increased, and as a result, when the detected value of the force is still below the predetermined lower limit threshold, the feed speed of the workpiece (W) and the rotational speed of the machining tool (14) Speed up the other Having the operation command unit (19), a to, processing system according to claim 1.
加工ツール(14)を回転させる主軸を有する加工機(13)と、
前記加工ツール(14)を回転させるとともに、前記ハンド(11)により把持された前記ワーク(W)を前記加工ツール(14)に押付けて加工するように、前記加工機(13)と前記ロボット(12)とを制御する制御装置(17)と、
前記ロボット(12)により前記ワーク(W)を前記加工ツール(14)に対して押付けて加工しているときに前記ワーク(W)と前記加工ツール(14)との間に作用する力を検出する力センサ(16)と、を備え、
前記制御装置(17)は、
前記力センサ(16)により検出される前記力の検出値の履歴から特定の周波数成分を抽出し、抽出された前記周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まるように、前記ロボット(12)により前記加工ツール(14)に押付けられる前記ワーク(W)の送り速度と、前記加工ツール(14)の回転速度とを調整するようにした、加工システム。 A robot (12) having a hand (11) for gripping the workpiece (W) provided at the tip of the arm;
A processing machine (13) having a spindle for rotating the processing tool (14);
The processing tool (14) and the robot (13) are rotated so that the workpiece (W) gripped by the hand (11) is pressed against the processing tool (14) for processing. 12) and a control device (17) for controlling
A force acting between the workpiece (W) and the processing tool (14) is detected when the workpiece (W) is pressed against the processing tool (14) by the robot (12). A force sensor (16) for performing,
The control device (17)
A specific frequency component is extracted from the history of detection values of the force detected by the force sensor (16), and the extracted frequency component falls within a predetermined upper limit threshold and a predetermined lower limit threshold. A machining system in which a feed speed of the workpiece (W) pressed against the machining tool (14) by the robot (12) and a rotation speed of the machining tool (14) are adjusted.
前記力センサ(16)により検出される前記力の検出値の履歴から特定の周波数成分を抽出する周波数分析部(23)と、
前記周波数分析部(23)により抽出された前記周波数成分が所定の上限閾値と所定の下限閾値との間に収まっているか否かを判定する判定部(20)と、
前記判定部(20)により前記周波数成分が前記所定の上限閾値以上であると判定された場合には、前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの一方を減速させ、その結果、未だ前記周波数成分が前記所定の上限閾値以上である場合には前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの他方を減速させ、さらに、前記判定部(20)により前記周波数成分が前記所定の下限閾値以下であると判定された場合には、前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの一方を増速させ、その結果、未だ前記周波数成分が前記所定の下限閾値以下である場合には前記ワーク(W)の送り速度および前記加工ツール(14)の回転速度のうちの他方を増速させる動作指令部(19)と、を有する、請求項3に記載の加工システム。 The control device (17)
A frequency analysis unit (23) for extracting a specific frequency component from a history of detection values of the force detected by the force sensor (16);
A determination unit (20) for determining whether or not the frequency component extracted by the frequency analysis unit (23) is within a predetermined upper limit threshold and a predetermined lower limit threshold;
When the determination unit (20) determines that the frequency component is equal to or greater than the predetermined upper limit threshold, one of the feed speed of the workpiece (W) and the rotation speed of the machining tool (14) is determined. As a result, if the frequency component is still greater than or equal to the predetermined upper limit threshold, the other of the feed speed of the workpiece (W) and the rotational speed of the machining tool (14) is decelerated, When the determination unit (20) determines that the frequency component is equal to or less than the predetermined lower limit threshold, one of the feed speed of the workpiece (W) and the rotation speed of the machining tool (14) is determined. As a result, when the frequency component is still below the predetermined lower limit threshold, the other one of the feed speed of the workpiece (W) and the rotation speed of the machining tool (14) is increased. Having the operation command unit (19), a to, processing system according to claim 3.
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