JP2677900B2 - Polishing equipment - Google Patents

Polishing equipment

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JP2677900B2
JP2677900B2 JP21945290A JP21945290A JP2677900B2 JP 2677900 B2 JP2677900 B2 JP 2677900B2 JP 21945290 A JP21945290 A JP 21945290A JP 21945290 A JP21945290 A JP 21945290A JP 2677900 B2 JP2677900 B2 JP 2677900B2
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Kawasaki Motors Ltd
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  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作物を研磨または研削する研磨装置に係
り、特にバネ等の弾性部材を介して工具に支持部材を押
し付けることにより工作物を研磨または研削する研削装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing apparatus for polishing or grinding a workpiece, and in particular, polishing a workpiece by pressing a support member against a tool via an elastic member such as a spring. Or, it relates to a grinding device for grinding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ジェットエンジンのブレード等の翼面研磨のように複
雑な曲面形状に沿った研磨または研削(以下総称して研
磨という)では、高精度の仕上がり性能が要求される。
このような研磨を行うための研磨装置として、研磨用工
具に工具の支持部材をバネ等の弾性部材を用いて押し付
け、このバネの押し付け力により工作物を押し付けなが
ら研磨を行う装置が知られている。
In polishing or grinding along a complicated curved surface shape such as blade surface polishing of a jet engine blade (hereinafter collectively referred to as polishing), highly accurate finish performance is required.
As a polishing device for performing such polishing, a device is known in which a tool supporting member is pressed against a polishing tool using an elastic member such as a spring, and polishing is performed while pressing a workpiece by the pressing force of the spring. There is.

第5図は、従来の研磨装置の概略構成を示す図であ
る。サーボモータ101の回転力はエンドレスベルトによ
り研磨装置本体102に伝達されるようになっており、こ
のサーボモータ101に連動して研磨装置本体102の回りに
押し付け部材103が自在に揺動するようになっている。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional polishing apparatus. The rotational force of the servo motor 101 is transmitted to the polishing apparatus main body 102 by an endless belt, and the pressing member 103 swings freely around the polishing apparatus main body 102 in conjunction with the servo motor 101. Has become.

すなわち、サーボモータ101の回転力は研磨装置本体1
02を経て、押し付け部材103の上下運動に変換される。
この揺動する押し付け部材103に端部にはバネ104が取り
付けられており、このバネ104の他端には研磨装置本体1
02の回りを自在に揺動するグラインダ支持部材105が取
り付けられる。工作物108を研磨するグラインダ106はグ
ラインダ支持部材105に支持され、バネ104の押し付け力
により押圧されながら工作物108を研磨する。
That is, the rotational force of the servomotor 101 is the polishing apparatus body 1
Through 02, it is converted into vertical movement of the pressing member 103.
A spring 104 is attached to the end of the swinging pressing member 103, and the polishing device body 1 is attached to the other end of the spring 104.
A grinder support member 105 that freely swings around 02 is attached. The grinder 106, which grinds the workpiece 108, is supported by the grinder support member 105, and grinds the workpiece 108 while being pressed by the pressing force of the spring 104.

一方バネ104の長さまたはバネ104の押し込み量に対応
する押し付け部材103とグラインダ支持部材105との角度
差φはポテンショメータ107により検出され、この角度
差φが一定となるようサーボモータ101を駆動する。
On the other hand, the angle difference φ between the pressing member 103 and the grinder support member 105 corresponding to the length of the spring 104 or the pushing amount of the spring 104 is detected by the potentiometer 107, and the servo motor 101 is driven so that this angle difference φ becomes constant. .

このように従来の研磨装置はバネ104の押し込み量が
一定となるサーボモータ101の駆動を行うことにより、
一定の押し付け圧力を保持して工作物108を研磨してい
る。
In this way, the conventional polishing apparatus drives the servo motor 101 so that the pressing amount of the spring 104 becomes constant,
The work piece 108 is polished while maintaining a constant pressing pressure.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上述したように従来の研磨装置では、
研磨用工具の工作物に対する押し付け圧力を一定とする
ような制御を行うのみで、バネと工具とからなる系の動
特性は考慮されていなかった。したがって研磨時にバネ
が振動を行う場合の振動そのものの制御をすることはで
きなかった。
However, as described above, in the conventional polishing apparatus,
Only the control for keeping the pressing force of the polishing tool against the workpiece constant is performed, and the dynamic characteristics of the system including the spring and the tool have not been considered. Therefore, it was not possible to control the vibration itself when the spring vibrates during polishing.

すなわち、バネの振動に伴う研磨ムラが発生すること
があり、これが原因となって研磨品質の低下がおこると
いう問題点があった。
That is, there is a problem that polishing unevenness may occur due to the vibration of the spring, which causes deterioration of polishing quality.

本発明はこのような従来の問題点を解消するためにな
されたもので、研磨時のバネの振動を制御することによ
り研磨ムラのない工作物の加工が可能な研磨装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve such conventional problems, and an object thereof is to provide a polishing apparatus capable of processing a workpiece without polishing unevenness by controlling the vibration of a spring during polishing. And

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は工作物を研磨または研削する工具に、サーボ
モータと連動した押し付け部材により弾性部材を介して
前記工具の支持部材を押し付け、前記工作物を研磨また
は研削する研磨装置において、前記支持部材の動作角
(φa)を検出する手段と、前記工具に対する前記支持
部材の押し付け圧(F)を検出する手段と前記動作角
(φa)の1階〜3階乗時間微分係数を演算する第1の
演算手段と、前記押し付け圧(F)の1階〜2階乗時間
微分係数を演算する第2の演算手段と、前記第1および
第2の演算手段からの出力を用いて前記サーボモータの
制御信号を演算するサーボモータ指令値演算手段とを設
けたものである。
The present invention relates to a polishing apparatus for polishing or grinding a workpiece, by pressing a supporting member of the tool via an elastic member by a pressing member that is interlocked with a servomotor to polish or grind the workpiece. A first means for detecting an operating angle (φa), a means for detecting a pressing pressure (F) of the supporting member against the tool, and a first-third factorial time differential coefficient of the operating angle (φa). Control of the servomotor by using a calculating means, a second calculating means for calculating a first-order to second-factorial time differential coefficient of the pressing pressure (F), and outputs from the first and second calculating means. A servo motor command value calculating means for calculating a signal is provided.

また本発明は、工作物を研磨または研削する工具に、
サーボモータと連動した押し付け部材により弾性部材を
介して前記工具の支持部材を押し付け、前記工作物を研
磨または研削する研磨装置において、前記支持部材の動
作角(φa)を検出する手段と、前記サーボモータの動
作角(φm)を検出する手段と、前記動作角(φa)の
1階〜4階乗時間微分係数を演算する第3の演算手段
と、前記動作角(φm)の1階〜2階乗時間微分係数を
演算する第4の演算手段と、前記第3および第4の演算
手段からの出力を用いて前記サーボモータの制御信号を
演算するサーボモータ指令値演算手段とを設けたもので
ある。
The present invention also provides a tool for polishing or grinding a workpiece,
In a polishing apparatus for polishing or grinding the workpiece by pressing a supporting member of the tool through an elastic member by a pressing member that is interlocked with a servomotor, a unit that detects an operating angle (φa) of the supporting member, and the servo. Means for detecting the operating angle (φm) of the motor, third computing means for computing the first to fourth factorial time differential coefficients of the operating angle (φa), and the first to second floors of the operating angle (φm) Provided with a fourth calculating means for calculating a factorial time differential coefficient and a servo motor command value calculating means for calculating a control signal of the servo motor by using outputs from the third and fourth calculating means. Is.

〔作 用〕(Operation)

本発明では研磨工具の工作物に対するインピーダンス
を設定し、このインピーダンスどおりに研磨工具を動作
させる。すなわちバネの動特性を考慮してバネの研削工
具に対するインピーダンスを設定し、このインピーダン
スを実現するモータのトルク入力を求めてこれをモータ
の指令値としてサーボモータに入力することによりサー
ボモータを制御する。サーボモータはモータ軸からの出
力を減速機等を介して工具支持部材を揺動させ、工作物
への押し付け力を制御するよう動作する。
In the present invention, the impedance of the polishing tool with respect to the workpiece is set, and the polishing tool is operated in accordance with this impedance. That is, the impedance of the spring to the grinding tool is set in consideration of the dynamic characteristics of the spring, the torque input of the motor that realizes this impedance is obtained, and this is input to the servo motor as a command value of the motor to control the servo motor. . The servomotor operates so that the output from the motor shaft swings the tool support member via a speed reducer or the like to control the pressing force on the workpiece.

〔実施例〕〔Example〕

第4図は、本発明にかかる研磨装置のハードウェア構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration of the polishing apparatus according to the present invention.

サーボモータ1にはエンドレスベルトが巻回されてお
り、これによりサーボモータの回転は押し付け部材3に
伝達される。これにより押し付け部材3はサーボモータ
1に連動して研磨装置本体2の回りを自在に揺動する。
押し付け部材3は、サーボモータ1の動作角φmを押し
付け部材の変位に変換する動作を行う。
An endless belt is wound around the servo motor 1, so that the rotation of the servo motor is transmitted to the pressing member 3. As a result, the pressing member 3 interlocks with the servomotor 1 and freely swings around the polishing apparatus body 2.
The pressing member 3 performs an operation of converting the operating angle φm of the servo motor 1 into the displacement of the pressing member.

押し付け部材3の端部には、バネ4の一端が取り付け
られ、このバネ4の他端はグラインダ支持部材5の端部
に取り付けられる。このバネ4により、押し付け部材3
の揺動圧力はグラインダ支持部材5に伝達される。なお
バネ4の代わりに剛性が低く一部にバネ要素を含む弾性
部材を用いることができる。
One end of the spring 4 is attached to the end of the pressing member 3, and the other end of the spring 4 is attached to the end of the grinder support member 5. By this spring 4, the pressing member 3
The rocking pressure is transmitted to the grinder support member 5. Instead of the spring 4, it is possible to use an elastic member having low rigidity and partially including a spring element.

グラインダ支持部材5はバネ4の一端に取り付けられ
ており、研磨装置本体2の回りを自在に揺動する。これ
によりグラインダ6のなす負荷動作角φaを形成し、バ
ネ4にかかる押し付け圧Fをグラインダ6に伝える。グ
ラインダ6はグラインダ支持部材5に支持され、バネ4
の押し付け力Fにより工作物8を押し付けながら研磨す
る。
The grinder support member 5 is attached to one end of the spring 4 and freely swings around the polishing apparatus body 2. As a result, the load operating angle φa formed by the grinder 6 is formed, and the pressing pressure F applied to the spring 4 is transmitted to the grinder 6. The grinder 6 is supported by the grinder support member 5, and the spring 4
Grinding while pressing the workpiece 8 by the pressing force F of.

なおグラインダ6はエンドレス研磨ベルトが2軸の回
りを回転して工作物を研磨するよう構成されている。な
お、グラインダ支持部材5にはこの支持部材5の動作角
(負荷動作角)φaを検出するためのポテンショメータ
7が取り付けられている。さらに工作物8からグライン
ダ6にかかる外力Fを検出するために、グラインダ支持
部材5とグラインダ6との間には、力センサ9が取り付
けられている。
The grinder 6 is configured so that an endless polishing belt rotates about two axes to polish a workpiece. A potentiometer 7 for detecting an operation angle (load operation angle) φa of the grinder support member 5 is attached to the grinder support member 5. Further, in order to detect the external force F applied to the grinder 6 from the workpiece 8, a force sensor 9 is attached between the grinder support member 5 and the grinder 6.

第3図は、本発明の研磨装置の制御部分の構成を示す
ブロック図である。グラインダ6の支持部材5の動作角
(負荷動作角)φa検出用ポテンショメータ7からの出
力信号と、外力Fの検出用センサ9からの出力信号と
は、それぞれA/D変換機13a、13bを介してディジタル信
号に変換され、入力ポート14を経て、CPU15に入力され
る。CPU15では支持部材の動作角φaの時間に対する1
〜3階乗微分係数と、外力Fの1〜2階乗微分係数とが
算出され、モータトルク入力τmが計算される。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control portion of the polishing apparatus of the present invention. The output signal from the potentiometer 7 for detecting the operating angle (load operating angle) φa of the support member 5 of the grinder 6 and the output signal from the sensor 9 for detecting the external force F are passed through A / D converters 13a and 13b, respectively. Is converted into a digital signal and input to the CPU 15 through the input port 14. In CPU15, 1 for the time of operating angle φa of the support member
The third-order factorial differential coefficient and the first-second factorial differential coefficient of the external force F are calculated, and the motor torque input τm is calculated.

このモータトルク入力τmは出力ポート16を介してD/
A変換機14に入力され、アナログ信号に変換されたのち
アンプ18を介して所定の増幅を行った後サーボモータ1
に制御信号として出力される。
This motor torque input τm is output to D / via output port 16.
After being input to the A converter 14 and converted into an analog signal, a predetermined amplification is performed via an amplifier 18, and then the servo motor 1
Is output as a control signal.

第1図はCPU15の詳細構成を示すブロック図である。
1〜3階微分演算手段19はポテンショメータ7からの動
作角φaを入力し、時間に対する1〜3階乗微分係数を
算出する。また1〜2階微分演算手段20は、力センサ9
からの外力Fを入力し、時間に対する1〜2階乗微分係
数を演算する。演算手段19、20の出力はサーボモータ指
令値演算手段21に入力され、次式によりモータトルク入
力τmが計算される。
FIG. 1 is a block diagram showing a detailed configuration of the CPU 15.
The first-third-order differential calculating means 19 inputs the operating angle φa from the potentiometer 7 and calculates the first-third-order differential coefficient with respect to time. In addition, the 1st and 2nd floor differential operation means 20 is a force sensor 9
The external force F from is input and the 1st to 2nd factorial differential coefficient with respect to time is calculated. The outputs of the calculating means 19, 20 are input to the servo motor command value calculating means 21, and the motor torque input τm is calculated by the following equation.

τm=Jm Rg/Kc(A(d3φa/dt3)+(Kc+A) ×(d2φa/dt2)+(1+A)(d2F/dt2)) +1/Rg(A(dφa/dt)+Aφa+(1+A)F) …(1) ここで、Jmは予め測定しておいたサーボモータ1の慣
性モーメント、Rjは予め測定しておいたサーボモータ1
の減速比、Kcはバネ4の予め測定しておいた剛性係数、
tは時間を表わす。またAは(−Jl/Md)であって、J
l、Mdはそれぞれ予め測定しておいた支持部材と工具を
あわせたものの慣性モーメントと設定質量である。この
ようにして(1)式にしたがって算出されたモータトル
ク入力τmをモータの指令値としてアンプ18を介してサ
ーボモータ1に入力する。サーボモータ軸からの出力は
減速機等を介して工具の支持部材を揺動し、工作物への
押し付け力が制御される。
τm = Jm Rg / Kc (A (d 3 φa / dt 3 ) + (Kc + A) × (d 2 φa / dt 2 ) + (1 + A) (d 2 F / dt 2 )) + 1 / Rg (A (d φa / dt) + Aφa + (1 + A) F) (1) where Jm is the inertia moment of the servo motor 1 measured in advance, and Rj is the servo motor 1 measured in advance.
Reduction ratio, Kc is the stiffness coefficient of the spring 4 measured in advance,
t represents time. A is (-Jl / Md) and J
l and Md are the moment of inertia and the set mass of the support member and the tool that have been measured in advance. The motor torque input τm calculated according to the equation (1) is input to the servo motor 1 via the amplifier 18 as a motor command value. The output from the servo motor shaft oscillates the supporting member of the tool via a speed reducer or the like, and the pressing force on the workpiece is controlled.

次に(1)式について詳細に説明する。 Next, formula (1) will be described in detail.

本発明はバネの動特性を考慮することにより、設定イ
ンピーダンスどおりに研磨工具を動作させるものであ
る。そこで今バネ4の研磨工具6に対するインピーダン
スを次式のように設定したとする。
The present invention operates the polishing tool according to the set impedance by considering the dynamic characteristics of the spring. Therefore, it is now assumed that the impedance of the spring 4 with respect to the polishing tool 6 is set according to the following equation.

τs=−Jl/Md Kv(dφa/dt)−Jl/Md Kpφa +(1−Jl/Md)F …(2) ここで、τsはモータトルクのトルク入力、Kvは予め
設定しておくバネ5のダンピング係数、Kpは予め設定し
ておくバネ5の剛性係数である。この時の第4図に示す
系の動特性を記述すれば次式となる。
τs = −Jl / Md Kv (dφa / dt) −Jl / Md Kpφa + (1-Jl / Md) F (2) where τs is the torque input of the motor torque and Kv is the preset spring 5 The damping coefficient, Kp, is a stiffness coefficient of the spring 5, which is set in advance. If the dynamic characteristics of the system shown in FIG. 4 at this time are described, the following equation is obtained.

τs=Jl(d2φa/dt2)+F ……(3) したがって、(2)式と(3)式とから研磨工具6の
工作物8に対するインピーダンスは次式のようになる。
τs = Jl (d 2 φa / dt 2 ) + F (3) Therefore, from the equations (2) and (3), the impedance of the polishing tool 6 with respect to the workpiece 8 is as follows.

Md(d2φa/dt2)+Kv(dφa/dt)+Kpφa+F=0 ……(4) この式においては、Md、Kv、Kpを適当に定めることに
より任意のインピーダンスを設定することができる。し
たがって(4)式を実現するためには、(2)式のイン
ピーダンスを実現するモータのトルク入力τmを求れば
よい。ところでτsとτmとの間は次式が成立する。
Md (d 2 φa / dt 2 ) + Kv (dφa / dt) + Kp φa + F = 0 (4) In this equation, any impedance can be set by appropriately setting Md, Kv, and Kp. Therefore, in order to realize the expression (4), the torque input τm of the motor that realizes the impedance of the expression (2) may be obtained. By the way, the following equation is established between τs and τm.

(τM−τs/Rg)/(Rg Jm S2)−φa=τs/Kc ……(5) ここでsはラプラス演算子である。(ΤM−τs / Rg) / (Rg Jm S 2 ) −φa = τs / Kc (5) where s is a Laplace operator.

この(5)式を(2)式に代入することにより(1)
式を得ることができる。このようにして(4)式で設定
したインピーダンスどおりに研磨工具6を動作させるこ
とができる。
By substituting equation (5) into equation (2),
You can get the formula. In this way, the polishing tool 6 can be operated according to the impedance set by the equation (4).

本発明の方式はインピーダンス制御方式といわれ、一
般にモータと負荷側すなわちグラインダ側との間にバネ
要素がある場合には、設定インピーダンスと実際のイン
ピーダンスとの間に誤差を生じ、グラインダを設定イン
ピーダンスどおりに動作させることができないのに対
し、本発明ではバネに剛性があることを考慮して指令ど
おりに動作させている。
The method of the present invention is called an impedance control method, and generally, when there is a spring element between the motor and the load side, that is, the grinder side, an error occurs between the set impedance and the actual impedance, and the grinder follows the set impedance. However, in the present invention, the spring is operated in accordance with the command in consideration of the rigidity of the spring.

なお上述した実施例ではモータ指令値を演算するため
に力センサ9により外力Fを検出したが、この外力Fの
代わりにサーボモータ1の動作角φmを用いて制御する
こともできる。
Although the external force F is detected by the force sensor 9 in order to calculate the motor command value in the above-described embodiment, the operating angle φm of the servo motor 1 may be used instead of the external force F for control.

第4図に示すポテンショメータ12はサーボモータ1の
動作角φmを検出するための検出手段で、第2図に示す
ようにCPU15の構成を変更すれば、ポテンショメータ7
と12からの検出信号を用いて第1図の場合と同様にサー
ボモータ指令値を演算することができる。サーボモータ
の動作角φmと支持部材の動作角φaとはそれぞれ第1
図の場合と同様にCPU15に入力される。
The potentiometer 12 shown in FIG. 4 is a detecting means for detecting the operating angle φm of the servomotor 1. If the configuration of the CPU 15 is changed as shown in FIG.
The servo motor command value can be calculated in the same manner as in the case of FIG. The operating angle φm of the servomotor and the operating angle φa of the supporting member are respectively the first
It is input to the CPU 15 as in the case of the figure.

CPU15は次式で定義される外力Fに相当する量Fcを算
出する。
The CPU 15 calculates the amount Fc corresponding to the external force F defined by the following equation.

Fc=Kc(φm/Rg−φa)−Jl(d2φa/dt2) ……(6) ここで求めたFcを(1)式のFに挿入することにより
第1図に示す場合と同様の制御が可能となる。しかし
(1)式および(6)式にしたがって、モータトルク入
力τmを計算するため、支持部材の動作角φaの微分演
算手段としては、1〜4階乗の微分演算が必要となり、
またサーボモータの動作角φmの微分演算としては1〜
2階乗の演算が必要となる。このために第1図に示す演
算手段19、20に代わり第2図に示すような1〜4階微分
演算手段22と、1〜2階微分演算手段23とを必要とす
る。
Fc = Kc (φm / Rg−φa) −Jl (d 2 φa / dt 2 ) ... (6) By inserting Fc obtained here into F of equation (1), the same as the case shown in FIG. Can be controlled. However, since the motor torque input τm is calculated according to the equations (1) and (6), the differential calculation means of the working angle φa of the support member requires differential calculation of the first to fourth factorials,
Further, the differential operation of the operating angle φm of the servo motor is 1 to
Second factorial calculation is required. For this purpose, the 1st to 4th order differential calculating means 22 and the 1st to 2nd order differential calculating means 23 shown in FIG. 2 are required in place of the calculating means 19 and 20 shown in FIG.

以上の実施例においてはばねを押しつけに用いている
研磨装置について延べているが、モータと負荷の間の剛
性が低く、その部分が等価的にばね要素となっているよ
うな系一般に対して本方式は有効である。
In the above-mentioned embodiments, the polishing apparatus using the spring for pressing is extended, but the present invention is applied to general systems in which the rigidity between the motor and the load is low, and that portion is equivalently a spring element. The method is effective.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明
では研磨時のバネの振動を考慮した制御を行っている研
磨装置の研磨ムラを効果的に防止できる。また装置本体
を改良することなく安価なCPUと簡単なプログラムによ
り実現できるため、低コストの研磨装置を実現すること
ができる。
As described in detail with reference to the above embodiments, the present invention can effectively prevent uneven polishing of a polishing apparatus that performs control in consideration of vibration of a spring during polishing. Further, since it can be realized by an inexpensive CPU and a simple program without improving the main body of the apparatus, a low-cost polishing apparatus can be realized.

また、支持部材の押し付け圧を検出する手段を用いた
場合には、演算工程が減少するため制御の応答性が向上
する。またサーボモータの動作角を検出する手段を用い
る場合には、力センサを用いた場合に比べ検出誤差を回
避することができるため制御の精度が向上するととも
に、力センサが不用なため低コストの制御が実現でき
る。
Further, when the means for detecting the pressing pressure of the support member is used, the number of calculation steps is reduced and the control response is improved. Further, when the means for detecting the operating angle of the servo motor is used, the detection error can be avoided as compared with the case where the force sensor is used, so that the control accuracy is improved, and the force sensor is unnecessary, so that the cost can be reduced. Control can be realized.

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

第1図は、本発明の一実施例にかかる研磨装置の制御部
分の構成を示すブロック図、第2図は本発明の他の実施
例の制御部分の構成を示すブロック図、第3図は本発明
の制御部分の概略構成を示すブロック図、第4図は本発
明の制御装置のハード部分の概略構成を示す図、第5図
は従来の装置のハード部分の概略構成を示す図である。 図において、1……サーボモータ、2……研磨装置本
体、3……押し付け部材、4……バネ、5……グライン
ダ支持部材、6……グラインダ、7……ポテンショメー
タ、8……工作物、9……力センサ、12……ポテンショ
メータ、19……1〜3階微分演算手段、20……1〜2階
微分演算手段、21……モータ指令値演算手段、22……1
〜4階微分演算手段、23……1〜2階微分演算手段。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control portion of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control portion of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control part of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a hardware part of a control device of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a hardware part of a conventional device. . In the figure, 1 ... Servo motor, 2 ... Polishing device main body, 3 ... Pressing member, 4 ... Spring, 5 ... Grinder support member, 6 ... Grinder, 7 ... Potentiometer, 8 ... Workpiece, 9 ... Force sensor, 12 ... Potentiometer, 19 ... 1st to 3rd order differential calculating means, 20 ... 1st to 2nd order differential calculating means, 21 ... Motor command value calculating means, 22 ... 1
~ 4th floor differential operation means, 23 ... 1st to 2nd floor differential operation means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−218054(JP,A) 特開 昭61−257754(JP,A) 特開 昭64−50077(JP,A) 特開 平1−252340(JP,A) 実開 昭64−56953(JP,U) 実開 平1−163058(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP 62-218054 (JP, A) JP 61-257754 (JP, A) JP 64-50077 (JP, A) JP 1- 252340 (JP, A) Actually open 64-56953 (JP, U) Actually open 1-163058 (JP, U)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】工作物を研磨または研削する工具に、サー
ボモータと連動した押し付け部材により弾性部材を介し
て前記工具の支持部材を押し付け、前記工作物を研磨ま
たは研削する研磨装置において、 前記支持部材の動作角(φa)を検出する手段と、 前記工具に対する前記支持部材の押し付け圧(F)を検
出する手段と、 前記動作角(φa)の1階〜3階乗時間微分係数を演算
する第1の演算手段と、 前記押し付け圧(F)の1階〜2階乗時間微分係数を演
算する第2の手段と、 前記第1および第2の演算手段からの出力を用いて前記
サーボモータの制御信号を演算するサーボモータ指定値
演算手段とを設けたことを特徴とする研磨装置。
1. A polishing apparatus for polishing or grinding a workpiece by pressing a support member of the tool through an elastic member by a pressing member that is interlocked with a servomotor to polish or grind the workpiece. A means for detecting the operation angle (φa) of the member, a means for detecting the pressing pressure (F) of the support member against the tool, and a first-third factorial time differential coefficient of the operation angle (φa). A first calculating means; a second means for calculating a first-second factorial time differential coefficient of the pressing pressure (F); and the servomotor using outputs from the first and second calculating means. And a servo motor designated value calculating means for calculating the control signal of the polishing apparatus.
【請求項2】前記制御信号として次式により計算される
モータトルク入力τmを用いることを特徴とする請求項
1記載の研磨装置。 τm=Jm Rg/Kc(A(d3φa/dt3)+(Kc+A) ×(d2φa/dt2)+(1+A)(d2F/dt2)) +1/Rg(A(dφa/dt)+Aφa+(1+A) F), A=−Jl/Md ここで、Jmは前記サーボモータの慣性モーメント、 Rgは前記サーボモータの減速比、 Kcは前記弾性部材の剛性係数、 Jlは前記支持部材と工具を合わせたものの慣性モーメン
ト、 Mdは前記支持部材の設定質量、 tは時間
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a motor torque input τm calculated by the following equation is used as the control signal. τm = Jm Rg / Kc (A (d 3 φa / dt 3 ) + (Kc + A) × (d 2 φa / dt 2 ) + (1 + A) (d 2 F / dt 2 )) + 1 / Rg (A (d φa / dt) + Aφa + (1 + A) F), A = -Jl / Md where Jm is the moment of inertia of the servo motor, Rg is the reduction ratio of the servo motor, Kc is the rigidity coefficient of the elastic member, and Jl is the support member. And the moment of inertia of the tool together, Md is the set mass of the support member, t is the time
【請求項3】工作物を研磨または研削する工具に、サー
ボモータと連動した押し付け部材により弾性部材を介し
て前記工具の支持部材を押し付け、前記工作物を研磨ま
たは研削する研磨装置において、 前記支持部材の動作角(φa)を検出する手段と、 前記サーボモータの動作角(φm)を検出する手段と、 前記動作角(φa)の1階〜4階乗時間微分係数を演算
する第3の演算手段と、 前記動作角(φm)の1階〜2階乗時間微分係数を演算
する第4の演算手段と、 前記第3および第4の演算手段からの出力を用いて前記
サーボモータの制御信号を演算するサーボモータ指令値
演算手段とを設けたことを特徴とする研磨装置。
3. A polishing apparatus for polishing or grinding a workpiece by pressing a supporting member of the tool through a resilient member by a pressing member that works in conjunction with a servomotor against the tool for polishing or grinding the workpiece. A means for detecting the operating angle (φa) of the member, a means for detecting the operating angle (φm) of the servo motor, and a third for calculating the first to fourth factorial time differential coefficients of the operating angle (φa). Arithmetic means, fourth arithmetic means for computing the first to second factorial time derivative of the operating angle (φm), and control of the servomotor using outputs from the third and fourth arithmetic means A polishing machine comprising: a servo motor command value calculating means for calculating a signal.
【請求項4】前記制御信号として次式により計算される
モータトルク入力τmを用いることを特徴とする請求項
3記載の研磨装置。 τm=Jm Rg/Kc(A(d3φa/dt3)+(Kc+A) ×(d2φa/dt2)+(1+A)(d2F/dt2)) +1/Rg(A(dφa/dt)+Aφa+(1+A) F), A=−Jl/Md F=Kc(φm/Rg−φa)−Jl(d2φa/dt2) ここで、Jmは前記サーボモータの慣性モーメント、 Rgは前記サーボモータの減速比、 Kcは前記弾性部材の剛性係数、 Jlは前記支持部材と工具を合わせたものの慣性モーメン
ト、 Mdは前記支持部材と工具を合わせたものの設定質量、 tは時間
4. The polishing apparatus according to claim 3, wherein a motor torque input τm calculated by the following equation is used as the control signal. τm = Jm Rg / Kc (A (d 3 φa / dt 3 ) + (Kc + A) × (d 2 φa / dt 2 ) + (1 + A) (d 2 F / dt 2 )) + 1 / Rg (A (d φa / dt) + Aφa + (1 + A) F), A = −Jl / Md F = Kc (φm / Rg−φa) −Jl (d 2 φa / dt 2 ) where Jm is the moment of inertia of the servo motor and Rg is the above Reduction ratio of the servo motor, Kc is the rigidity coefficient of the elastic member, Jl is the moment of inertia of the support member and the tool combined, Md is the set mass of the support member and the tool combined, and t is the time.
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