JPH018277Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は工作機械、産業機械および工業用ロボ
ツト等において、刃具摩耗を補正し、一定の押つ
け力で加工を行わせるための制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記した機械、設備においては、刃具摩
耗に対し、モデルワークに刃具を当てることによ
りその長さを補正するか、定期的な刃具交換で対
応するかしていた。しかして、刃具を押つけて行
う加工、例えばブラシ加工等にあつては、刃具長
を変えた場合に刃具の剛性が変化し、これに伴つ
て刃具の押つけ力が変化して加工面が影響を受け
ることとなつていた。

また、刃具長の補正だけでは、刃先先端部形状
の変化による切削力低下は検知不能で、目視によ
り刃具若しくは加工面をチエツクする必要があつ
た。

一方、定期的な刃具交換は、理想のタイミング
より時期を早めて行うのが一般で、このため、使
用に耐える刃具を交換するという無駄を生じるこ
ととなつていた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、押つけ加工において、刃具長を補正
することにより押つけ力が変化しかつ適正な刃具
交換時期が設定し難いという上記従来の問題点を
解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） そして、上記問題点は、刃具の位置を検出する
刃具位置検出器と、刃具用主軸モータ駆動電流を
検知し、前記検知した電流値と設定電流値とを比
較し該電流値が設定電流値を越えた信号を出力す
る電流検出装置と、主軸取付アーム駆動用モータ
に必要電流を供給すると共に、前記電流検出装置
からの信号を受けて、前記刃具位置検出器からの
刃具位置と目標位置とを比較して主軸取付アーム
駆動用モータを駆動制御する制御装置本体と、を
備えたことを特徴とする工具押つけ力制御装置に
よつて解決される。

（作用） 上記構成においては、先ず刃具用主軸モータ駆
動電流を設定電流値と比較して、刃具の押つけ力
が適正か否かを判断し、不適正の場合に刃具長を
補正することにより押つけ力を調整する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図は本考案にかゝる押つけ力制御装置の工
業用ロボツトへの適用例を示したものである。同
図において、１は工業用ロボツトのヘツドで、該
ヘツド１からは主軸取付アーム駆動用モータ２に
よつて駆動される軸（アーム）３が、下方に向け
て延設されている。前記軸３の下端部には基台４
が固設され、これに刃具用主軸モータ５と減速機
６とが取付けられている。７は前記減速機６の出
力軸（主軸）８に取付けられた刃具（こゝではブ
ラシ）で、ベツト９上に位置決めセツトされたワ
ーク１０に対してブラシ加工を実行する。すなわ
ち、刃具７は、主軸取付アーム駆動用モータ２の
作動によつてワーク１０に押つけられかつ刃具用
主軸モータ５の作動によつて回動せられるものと
なつて、ワーク１０の加工を行う。なお、工業用
ロボツトのヘツド１には前記刃具７の位置を検出
する刃具位置検出器１１が内蔵されている。また
前記刃具用主軸モータ５に駆動電流を供給するド
ライバ（駆動用アンプ）１２が別途付設されてい
る。

一方、前記主軸取付アーム駆動用モータ２には
後述する制御装置本体（以下、制御本体という）
１３を構成するドライバ（駆動用アンプ）１４か
ら刃具用駆動電流がケーブル１５を経て供給され
るようになつており、また前記刃具位置検出器１
１からは前記制御本体１３内のカウンタ１６に刃
具７の位置信号がケーブル１７を経てフイードバ
ツクされるようになつている。

１８は電流検出装置で、前記ドライバ１２の駆
動電流をモニタする電流検出器１９と、前記モニ
タした電流と設定電流値とを比較するコンパレー
タ２０と、前記比較した結果を制御本体１３へ出
力するエンコーダ２１と、から成つている。

制御本体１３内には前記ドライバ１４およびカ
ウンタ１６に結ぶ制御部２２が設けられており、
該制御部２２を構成する補正部２３に前記電流検
出装置１８からの信号が入力されるようになつて
いる。しかして補正部２３には、エンコーダ１
１、カウンタ１６を介して刃具７の現位置が知ら
されると共に刃具７の目標位置が設定されてい
る。そしていま電流検出装置１８からの信号を受
けると、その時点での現位置と目標位置との比較
を行い、その差を算出し、これを受けて制御部２
２はドライバ１４を介して主軸取付アーム駆動用
モータ２を駆動制御する。

なお、制御部２２には、別途、刃具補正ボタン
２４、起動ボタン２５を具備する操作盤２６が接
続されている。

かゝる構成により、いま操作盤２６の刃具補正
ボタン２４を押すと、制御部２２からの指令によ
りドライバ１４から主軸取付アーム駆動用モータ
２に駆動電流が供給され、これに伴つて軸３が下
降し、さらに刃具７が下降を始める。この間、前
記電流検出器１９では、前記刃具用主軸モータ駆
動電流をモニタし、コンパレータ２０では、予め
設定された電流値と前記モニタされた電流値との
比較を行つている。

刃具７がワーク１０に当接し、切込むと、加工
反力により刃具用主軸モータ５への供給電流が増
加する。そしていまコンパレータ２０での比較結
果、前記供給電流（刃具用主軸モータ駆動電流）
が設定電流値を越えると、その結果がエンコーダ
２１を介して制御本体１３内の補正部２３に送ら
れる。すると補正部２３では、刃具の現位置と目
標位置とを比較してその差を算出し、その後、起
動ボタン２５を押すと、前記結果にもとづいて制
御部２２がドライバ１４に制御信号を出力して主
軸取付アーム駆動用モータ２を駆動制御する。

具体的には、第２図に示すように、補正部２３
には、予め目標位置ｂが設定されており、これに
刃具用主軸モータ駆動電流が設定値を越えた信号
２７と現位置ａの情報２８が入力される。かゝる
情報にもとづいて、補正部２３では、原位置ａと
目標位置ｂとのベクトル差ΔS＝ａ−ｂを計算し、
データ（補正量）として制御部２２へ送る。制御
部２２では前記データにもとづき、それぞれの指
示ポイントｃをベクトル差ΔSだけシフト位置
c′へ動くようにドライバ１４に指令を出し、最終
的に刃具７はΔSだけシフトした状態でワーク１
０の切削を行い、これにて刃具７のワーク１０へ
の押つけ力が一定に維持される。

なお、上記補正した累積値を記憶することによ
つて刃具７の摩耗、切削力低下による工具交換時
期を出力させ、これを表示またはこれにもとづい
て機械を停止させることができる。またドライバ
１２に代えドライバ１４からの駆動電流をモニタ
するようにしても良い。

（考案の効果） 以上、詳細に説明したように、本考案は、刃具
用主軸モータ駆動電流と設定電流値とを比較し
て、刃具の押つけ力が適正か否かを判断し、不適
正の場合に刃具長を補正することにより押つけ力
を調整し得るようにしたもので、これにより、常
時適正な押つけ力での加工が可能になつて、加工
精度が向上する効果が得られた。また適正な押つ
け力により、刃具寿命が延長し、さらには適切な
時期に無駄なく刃具交換を行える効果が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかゝる工具押つけ力制御装置
の工業用ロボツトへの適用例を示す系統図、第２
図はその制御機能の説明図である。 ２……主軸取付アーム駆動用モータ、７……刃
具、１１……刃具位置検出器、１３……制御装置
本体、１４……ドライバ、１６……カウンタ、１
８……電流検出装置、１９……電流検出器、２０
……コンパレータ、２１……エンコーダ、２２…
…制御部、２３……補正部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 刃具の位置を検出する刃具位置検出器と、刃具
   用主軸モータ駆動電流を検知し、前記検知した電
   流値と設定電流値とを比較し該電流値が設定電流
   値を越えた信号を出力する電流検出装置と、主軸
   取付アーム駆動用モータに必要電流を供給すると
   共に、前記電流検出装置からの信号を受けて、前
   記刃具位置検出器からの刃具位置と目標位置とを
   比較して主軸取付アーム駆動用モータを駆動制御
   する制御装置本体と、を備えたことを特徴とする
   工具押つけ力制御装置。