JPH0357422Y2 - - Google Patents

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JPH0357422Y2
JPH0357422Y2 JP1985169483U JP16948385U JPH0357422Y2 JP H0357422 Y2 JPH0357422 Y2 JP H0357422Y2 JP 1985169483 U JP1985169483 U JP 1985169483U JP 16948385 U JP16948385 U JP 16948385U JP H0357422 Y2 JPH0357422 Y2 JP H0357422Y2
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pressing force
workpiece
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grinding tool
pressure
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は研削工具の制御装置、特に砥石等の研
削工具のワークに対する押付け力を制御する装置
の改良に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a control device for a grinding tool, and particularly to an improvement in a device for controlling the pressing force of a grinding tool such as a grindstone against a workpiece.

[従来の技術] 従来より、ロボツトや工作機械のヘツドに砥石
等の研削工具等を取付け、ワークを所望の形状に
研削する装置が周知であり、このような装置で
は、砥石のワークに対する押付け力に応じてワー
クの研削量が変化することから、ワークを高精度
で研削するためにワークに対する砥石の押付け力
を正確に制御することが必要とされる。
[Prior Art] Conventionally, devices have been known that attach a grinding tool such as a grindstone to the head of a robot or machine tool and grind a workpiece into a desired shape. Since the amount of grinding of the workpiece changes depending on the amount of grinding, it is necessary to accurately control the pressing force of the grindstone against the workpiece in order to grind the workpiece with high precision.

このような装置として、従来よりワークに加わ
る砥石自体の重量を制御するものが知られてお
り、この装置によれば、ピストン・シリンダ型の
アクチユエータを用いて砥石を持ち上げる方向に
力F′を与え、次式に基づき、砥石等の自重Wと、
このアクチユエータによつて与えられる持上力と
の差をワークへの押付け力Fとして設定してい
る。
As such a device, one that controls the weight of the grinding wheel itself that is applied to the workpiece is conventionally known. According to this device, a piston-cylinder type actuator is used to apply a force F' in the direction of lifting the grinding wheel. , based on the following formula, the weight W of the grindstone etc.
The difference between this and the lifting force given by the actuator is set as the pressing force F against the workpiece.

F=W−F′ ……(1) 従つて、この制御装置によれば、アクチユエー
タによつて与えられる砥石を持ち上げる力の大き
さを制御することにより、砥石ワークに対する押
付け力が自在に認定され、ワークを所望の目標研
削量に高精度で研削することが可能となる。
F=W-F′...(1) Therefore, according to this control device, by controlling the magnitude of the force applied by the actuator to lift the grindstone, the pressing force against the grindstone workpiece can be freely recognized. , it becomes possible to grind the workpiece to a desired target grinding amount with high precision.

しかし、このような従来装置では、砥石の姿勢
が一定に固定されている場合には、ワークに作用
する自重Wのベクトル成分が一定であり、良好な
研磨を行うことができるが、砥石の姿勢がワーク
表面の曲面に沿つて3次元的に移動制御される場
合には、前記自重Wのベクトル成分の変化によ
り、ワークに対する押付け力Fが変化してしまい
ワークの研削を目標研削量に従つて高精度で行う
ことができないという問題があつた。
However, in such a conventional device, when the attitude of the grindstone is fixed constant, the vector component of the self-weight W acting on the workpiece is constant, and good polishing can be performed. When the movement of the workpiece is controlled three-dimensionally along the curved surface of the workpiece, the pressing force F against the workpiece changes due to a change in the vector component of the self-weight W, and the workpiece is ground according to the target grinding amount. There was a problem that it could not be done with high precision.

このような問題を解決するために、前記アクチ
ユエータの持ち上げ力F′を砥石の姿勢に従つて補
正する装置が本出願人によつて既に提案されてい
る。
In order to solve this problem, the applicant has already proposed a device that corrects the lifting force F' of the actuator according to the attitude of the grindstone.

この制御装置は、垂直方向に対する砥石の3次
元的な姿勢角Aを検出し、この姿勢角Aに基づい
て、砥石のワークに対する押付け力Fがその姿勢
にかかわらず一定となるように、次式に基づきア
クチユエータの持ち上げ力F′を補正している。
This control device detects the three-dimensional attitude angle A of the grindstone with respect to the vertical direction, and based on this attitude angle A, calculates the following formula so that the pressing force F of the grindstone against the workpiece remains constant regardless of its attitude. The lifting force F′ of the actuator is corrected based on the following.

F′=WCOS A−F ……(2) このようにすることにより、砥石が3次元的に
移動制御される場合においても、砥石の姿勢にか
かわらず、ワークを高精度で研削加工することが
可能となる。
F'=WCOS A-F... (2) By doing this, even when the grindstone is controlled to move three-dimensionally, it is possible to grind the workpiece with high precision regardless of the posture of the grindstone. It becomes possible.

[考案が解決しようとする問題点] しかし、このような従来の装置では、押付け力
Fと逆方向に作用する持ち上げ力F′を調整するこ
とにより砥石のワークに対する押付け力Fの制御
を行つているため、砥石等の自重W以上の押付け
力Fをワークに対して与えることができないとい
う問題があつた。
[Problems to be solved by the invention] However, in such conventional devices, the pressing force F of the grindstone against the workpiece is controlled by adjusting the lifting force F' that acts in the opposite direction to the pressing force F. Therefore, there was a problem in that it was not possible to apply a pressing force F greater than the weight W of the grindstone or the like to the workpiece.

また、このような従来装置では、砥石等の重量
Wを用いてその押付け力Fの設定を行つているた
め、砥石の姿勢角Aが垂直方向に向いている場合
には比較的広範囲で押圧力の制御を行うことがで
きるが、砥石の姿勢角Aが水平角に近づくに従つ
て、押圧力の制御範囲はしだいに小さくなり、充
分な研削作業を行うことができなくなるという問
題があつた。
In addition, in such a conventional device, the weight W of the grinding wheel, etc. is used to set the pressing force F, so when the attitude angle A of the grinding wheel is oriented in the vertical direction, the pressing force can be applied over a relatively wide range. However, as the attitude angle A of the grindstone approaches the horizontal angle, the control range of the pressing force gradually becomes smaller, and there is a problem that sufficient grinding work cannot be performed.

特に、この従来装置によれば、砥石の姿勢角A
が水平角を上まわると、ワークに加わる砥石の自
重WCOS AがO又は負の値となり、ワークに対
する研削作業が不可能となつてしまうという問題
があつた。
In particular, according to this conventional device, the attitude angle A of the grindstone
When the angle exceeds the horizontal angle, the weight of the grinding wheel WCOS A applied to the workpiece becomes O or a negative value, making it impossible to grind the workpiece.

考案の目的 本考案はそのような従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、ワークに対する研削工
具の3次元的な姿勢にかかわらず、広範囲に渡り
良好にその押付け力を制御することが可能な研削
工具の制御装置を提供することにある。
Purpose of the invention The present invention was devised in view of such conventional problems, and its purpose is to satisfactorily control the pressing force over a wide range, regardless of the three-dimensional posture of the grinding tool relative to the workpiece. The object of the present invention is to provide a control device for a grinding tool that can perform the following operations.

[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本考案は、第1図
に示すように、ワーク24の表面に沿つて研削工
具22を3次元的に移動制御し、更に研削工具2
2がワーク100に対し所定の目標押付け力Fに従
つて押付けられるようピストン・シリンダ型アク
チユエータ20を用いて研削工具22に与える押
圧力F′を制御する研削工具の制御装置であつて、 目標押付け力Fを格納する第1記憶手段と、研
削工具22のワークに対する姿勢角A(垂直方向
に対する傾き角)を検出する検出手段と、アクチ
ユエータのシリンダ上室の圧力Puとシリンダ下
室の圧力Plとの差圧Psとアクチユエータのワー
クに対する押圧力の対応関係を格納する第2記憶
手段と、検出手段からの姿勢角Aと第1記憶手段
からの目標押付け力F及び研削工具22の重量W
に基づき、式 G=F−W・COS A により姿勢角Aに応じた補正目標押付け力Gを算
出する第1演算手段と、第1演算手段で算出され
た補正目標押付け力Gと第2記憶手段に格納され
た対応関係からアクチユエータのシリンダ上室及
びシリンダ下室への印加圧力を算出する第2演算
手段と、算出された印加圧力に基づきアクチユエ
ータのシリンダ上室及び下室の圧力を制御する圧
力制御手段とを含むことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention controls the movement of the grinding tool 22 three-dimensionally along the surface of the workpiece 24, as shown in FIG. Grinding tool 2
2 is pressed against a workpiece 100 according to a predetermined target pressing force F, the grinding tool control device controls the pressing force F' applied to the grinding tool 22 using a piston-cylinder type actuator 20, the target pressing force being applied to the grinding tool 22, A first storage means for storing the force F, a detection means for detecting the attitude angle A of the grinding tool 22 with respect to the workpiece (inclination angle with respect to the vertical direction), and a pressure Pu in the upper cylinder chamber of the actuator and a pressure Pl in the lower cylinder chamber. a second storage means for storing the correspondence between the pressure difference Ps and the pressing force of the actuator on the workpiece, the attitude angle A from the detection means, the target pressing force F from the first storage means, and the weight W of the grinding tool 22.
A first calculating means calculates a corrected target pressing force G according to the posture angle A based on the formula G=FW・COS A, and a second memory stores the corrected target pressing force G calculated by the first calculating means. a second calculating means for calculating the applied pressure to the cylinder upper chamber and the cylinder lower chamber of the actuator from the correspondence relationship stored in the means; and controlling the pressure of the cylinder upper chamber and the lower cylinder chamber of the actuator based on the calculated applied pressure. and pressure control means.

[作用] 本考案は以上の構成からなり、次にその作用を
説明する。
[Function] The present invention has the above configuration, and its function will be explained next.

第2図には、検査工具22のワーク24に対す
る押付け力Fとワーク24の研削量のとの関係が
示されており、ワーク24の研削量は研削工具2
2の押付け力Fに比例し、従つて、目標研削量を
得るためには、これに対応する目標押付け力とな
るよう研削工具22の押付け力Fを高精度で制御
する必要がある。
FIG. 2 shows the relationship between the pressing force F of the inspection tool 22 against the workpiece 24 and the grinding amount of the workpiece 24, and the grinding amount of the workpiece 24 is determined by the grinding amount of the workpiece 24.
Therefore, in order to obtain the target amount of grinding, it is necessary to control the pressing force F of the grinding tool 22 with high precision so that the corresponding target pressing force is obtained.

本考案によれば、ワーク24の目標研削量に対
応する研削工具22の目標押付け力を演算し、ま
た研削工具の姿勢、すなわち、垂直方向に対する
傾き角を姿勢角Aとして求め、この姿勢角Aがい
かなるものであつても、研削工具22の押付け力
Fが目標押付け力となるようにアクチユエータ2
0の付勢力F′を制御している。
According to the present invention, the target pressing force of the grinding tool 22 corresponding to the target grinding amount of the workpiece 24 is calculated, the attitude of the grinding tool, that is, the inclination angle with respect to the vertical direction is determined as the attitude angle A, and the attitude angle A No matter what the force is, the actuator 2
The biasing force F' of 0 is controlled.

特に、本考案によれば、研削工具22の姿勢角
Aにかかわらず、その押付け力Fが前記目標押付
け力となるようアクチユエータ20のシリンダ上
室及び下室への印加圧力Pu,Plを演算制御して
いるため、アクチユエータ20は研削工具22に
対する持ち上げ力のみならず、押圧力をも付与す
ることができる。
In particular, according to the present invention, the pressures Pu and Pl applied to the cylinder upper and lower chambers of the actuator 20 are computationally controlled so that the pressing force F thereof becomes the target pressing force, regardless of the attitude angle A of the grinding tool 22. Therefore, the actuator 20 can apply not only a lifting force to the grinding tool 22 but also a pressing force.

この結果、本考案によれば、研削工具22の押
付け力Fを、研削工具22及びアクチユエータ2
0の重量に制限されることなく、広範囲に渡り制
御することが可能となり、しかも、研削工具22
の姿勢角Aが水平方向以上になつた場合において
も、アクチユエータ20によつて与えられる押圧
力F′を用いて良好な研削動作を行うことが可能と
なる。
As a result, according to the present invention, the pressing force F of the grinding tool 22 is reduced between the grinding tool 22 and the actuator 2.
It is possible to control over a wide range without being limited to the weight of the grinding tool 22.
Even when the attitude angle A of is greater than the horizontal direction, it is possible to perform a good grinding operation using the pressing force F' applied by the actuator 20.

[実施例] 次に本発明の好適な実施例に図面に基づき説明
する。
[Example] Next, a preferred example of the present invention will be described based on the drawings.

第3図には本考案の好適な実施例が示されてお
り、いわゆる門形に形成された加工機本体10の
一対の支柱12には梁材14が上下方向へスライ
ド自在に掛け渡し固定されており、この梁材14
にはヘツド16が図中横方向へスライド自在に取
付け固定されている。
FIG. 3 shows a preferred embodiment of the present invention, in which a beam member 14 is slidably extended and fixed in the vertical direction to a pair of supports 12 of a processing machine main body 10 formed in a so-called gate shape. This beam material 14
A head 16 is attached and fixed to the head 16 so as to be slidable laterally in the figure.

そして、このヘツド16には、アタツチメント
18を介してピストン・シリンダ型のアクチユエ
ータ20がその姿勢を自在に制御可能に取付けら
れ、このアクチユエータ22の先端には研削工具
としての砥石22が取付け固定されている。ここ
において、砥石24は、アクチユエータ20によ
つて上下動し、モータ21により回転駆動するよ
う形成されている。
A piston-cylinder type actuator 20 is attached to the head 16 via an attachment 18 so that its posture can be freely controlled, and a grindstone 22 as a grinding tool is attached and fixed to the tip of the actuator 22. There is. Here, the grindstone 24 is configured to be moved up and down by an actuator 20 and rotated by a motor 21.

また、前記ヘツド16の下方には、ワーク24
を載せるパレツト26が設けられ、このパレツト
26は移動テーブル28により図中裏表方向に移
動可能に形成されている。
Further, below the head 16, a workpiece 24 is provided.
A pallet 26 is provided on which to place the items, and this pallet 26 is movable from front to back in the figure by a moving table 28.

以上の構成とすることにより、砥石22のワー
ク24に対する相対位置は、梁材14、ヘツド1
6及び移動テーブル28によりX,Y,Z軸方向
に3次元的に相対位置制御され、また砥石22の
ワーク24に対する姿勢角Aはアタツチメント1
8により制御され、この結果、砥石22をワーク
24の局面に沿つて3次元的にその位置を5軸制
御することが可能となる。
With the above configuration, the relative position of the grindstone 22 with respect to the workpiece 24 can be adjusted between the beam material 14 and the head 1.
6 and a moving table 28, the relative position is controlled three-dimensionally in the X, Y, and Z axis directions, and the attitude angle A of the grindstone 22 with respect to the workpiece 24 is
As a result, the position of the grindstone 22 can be controlled three-dimensionally along the surface of the workpiece 24 along five axes.

第4図には、前記アクチユエータ20及び砥石
22部分の拡大図が示されており、実施例におい
て、前記アクチユエータ22はピストン、シリン
ダ及びスプリングを用いて形成されている。ここ
において、砥石22によつてワーク24に対して
与えられる押付け力Fについて検討してみると、
この押付け力Fは次式をもつて表される。
FIG. 4 shows an enlarged view of the actuator 20 and grindstone 22, and in the embodiment, the actuator 22 is formed using a piston, a cylinder, and a spring. Here, when considering the pressing force F applied to the workpiece 24 by the grindstone 22,
This pressing force F is expressed by the following equation.

F=W′+F′ =WCOS A+F′ 但し、F′はアクチユエータ20の下方向に向け
た押圧力を表し、Aはアクチユエータ軸100の垂
直方向に対する傾きを示す姿勢角を表し、Wはア
クチユエータ20及び砥石22を含むアタツチメ
ント重量を表す。
F=W′+F′=WCOS A+F′ However, F′ represents the downward pressing force of the actuator 20, A represents the attitude angle indicating the inclination of the actuator shaft 100 with respect to the vertical direction, and W represents the attitude angle of the actuator 20 and It represents the attachment weight including the grindstone 22.

ここにおいて、前記アクチユエータ20により
砥石22に加えられる押圧力F′はアクチユエータ
20のシリンダ上室に印加される圧力Puと、下
室に印加される圧力Plとの差圧Ps、すなわち Ps=Pu−Plによつて与えられる。
Here, the pressing force F' applied to the grindstone 22 by the actuator 20 is the differential pressure Ps between the pressure Pu applied to the upper chamber of the cylinder of the actuator 20 and the pressure Pl applied to the lower chamber, that is, Ps=Pu- Given by Pl.

第5図には、この差圧Psとアクチユエータ2
0の押圧力F′との関係示されており、同図から、
差圧Psと押圧力F′とは不感帯領域ΔPを挟んでほ
ぼ比例関係にあるということが理解される。
Figure 5 shows this differential pressure Ps and actuator 2.
The relationship with the pressing force F′ of 0 is shown, and from the same figure,
It is understood that the differential pressure Ps and the pressing force F' have a substantially proportional relationship across the dead zone region ΔP.

従つて、この差圧Psを正の領域から負の領域
まで広範囲に制御することにより、アクチユエー
タ20によつて与えられる押圧力F′を正から負の
値へ広範囲で制御可能であることが理解される。
Therefore, it is understood that by controlling this differential pressure Ps over a wide range from a positive range to a negative range, it is possible to control the pressing force F' applied by the actuator 20 over a wide range from a positive value to a negative value. be done.

第6図には加工機の制御装置30が示されてお
り、この制御装置30は、砥石22の3次元的な
5軸制御及びアクチユエータ20の押圧力F′の制
御を行う。
FIG. 6 shows a control device 30 of the processing machine, and this control device 30 performs three-dimensional five-axis control of the grindstone 22 and control of the pressing force F' of the actuator 20.

実施例において、この制御装置30は、メイン
CPU32、1軸〜6軸を演算制御する1〜6軸
CPU34−1,34−2,……34−6、6軸
CPU34−6の指令により作動する上室及び下
室用レギユレータコントローラ36−1,36−
2、このレギユレータコントローラ36−1,3
6−2から出力される電気信号を空気圧に変換す
る電空レギユレータ38−1,38−2を含む。
In an embodiment, this controller 30 is a main
CPU32, 1st to 6th axes that calculate and control the 1st to 6th axes
CPU34-1, 34-2, ...34-6, 6 axes
Upper and lower chamber regulator controllers 36-1, 36- operated by commands from the CPU 34-6
2. This regulator controller 36-1, 3
It includes electro-pneumatic regulators 38-1 and 38-2 that convert electrical signals output from 6-2 into pneumatic pressure.

そして、この制御装置30は図示しない入力部
を介して、5軸が動作するためのデータと併せて
目標研削量を得るための目標押付力Fのデータが
メインCPU32へ向け入力される。
Then, in this control device 30, data for the target pressing force F for obtaining the target grinding amount are inputted to the main CPU 32 via an input unit (not shown) together with data for operating the five axes.

ここにおいて、これら各データは、予めフロツ
ピーデイスク40又はNCテープ42に設定して
おき、入力部を介してこれらフロツピーデイスク
40又はNCテープに書込まれたデータの入力を
行うよう形成することが好ましい。
Here, each of these data is set in advance on the floppy disk 40 or the NC tape 42, and the data written on the floppy disk 40 or the NC tape is inputted via the input section. is preferred.

CPU32は、このようにして入力された6軸
の各データを振分け、1〜6軸CPU34−1,
34−2,……36−6に向け出力する。
The CPU 32 distributes each data of the 6 axes input in this way, and the 1st to 6th axes CPU 34-1,
34-2, . . . 36-6.

ここにおいて、1〜5軸CPU34−1,34
−2,……34−5は、このようにして入力され
たデータを処理して各軸を動作させ、機械本体の
5軸動作を制御する。
Here, 1 to 5 axis CPU34-1, 34
-2, . . . 34-5 process the data thus input to operate each axis and control the five-axis operation of the machine body.

これと同時に、6軸CPU34−6には、前記
目標押付け力Fのデータと、CPU32により溶
接された演算された砥石22の姿勢角Aのデータ
が送られ、CPU34−6は、これらのデータに
基づいてアクチユエータ20の付勢力F′の演算を
行う。
At the same time, the data on the target pressing force F and the attitude angle A of the welded grindstone 22 calculated by the CPU 32 are sent to the 6-axis CPU 34-6, and the CPU 34-6 uses these data. Based on this, the biasing force F' of the actuator 20 is calculated.

すなわち、第4図において説明したように、目
標押圧力をF、砥石22の姿勢角をA、砥石22
等の自重をWとすると、アクチユエータ20の押
圧力F′は、前記第3式に基づき次式にて求められ
る。
That is, as explained in FIG. 4, the target pressing force is F, the attitude angle of the grindstone 22 is A, and the grindstone 22 is
Assuming that the weight of the actuator 20 is W, the pressing force F' of the actuator 20 is determined by the following equation based on the third equation.

F′=F−WCOS A ……(2) そして、この6軸CPU34−6は、前記第5
図に従い、この押圧力F′を発生させるために必要
なアクチユエータ20のシリンダ上室及び下室へ
の印加圧力Pu及びPlの演算を行う。
F'=F-WCOS A...(2) And, this 6-axis CPU 34-6
According to the diagram, the pressures Pu and Pl to be applied to the upper and lower chambers of the cylinder of the actuator 20 necessary to generate this pressing force F' are calculated.

そして、このようにして求めた印加圧力Pu及
びPlの制御信号を、上室レギユレータコントロー
ラ26−1及び下室レギユレータコントローラ3
6−2へ向けてそれぞれ出力し、各レギユレータ
コントローラ36−1,36−2は、入力された
制御信号に応じて電空レギユレータ38−1,3
8−2を動作させる。
Then, the control signals of the applied pressures Pu and Pl obtained in this way are transmitted to the upper chamber regulator controller 26-1 and the lower chamber regulator controller 3.
6-2, and each regulator controller 36-1, 36-2 controls the electro-pneumatic regulator 38-1, 3 according to the input control signal.
Operate 8-2.

このようにすることにより、アクチユエータ2
0の上室及び下室には、圧力Pu及びPlが印加さ
れ、アクチユエータ20はその差厚Psに対応し
た押圧力F′を発生する。
By doing this, the actuator 2
Pressures Pu and Pl are applied to the upper and lower chambers of 0, and the actuator 20 generates a pressing force F' corresponding to the difference in thickness Ps.

従つて、本考案によれば、砥石22がワーク2
4表面の曲面に沿つて3次元的に移動しその姿勢
が傾いても、砥石22からワーク24へ印加され
る押付け力が目標押付け力Fとなるよう正確に制
御され、この結果ワーク24を目標研削量に従つ
て高い精度で研削加工することが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the grindstone 22 is attached to the workpiece 2.
4. Even if the workpiece 24 moves three-dimensionally along the curved surface and its posture is tilted, the pressing force applied from the grinding wheel 22 to the workpiece 24 is accurately controlled to the target pressing force F, and as a result, the workpiece 24 is moved to the target position. It becomes possible to grind with high accuracy according to the amount of grinding.

特に、本考案によれば、アクチユエータ20の
シリンダ上室及び下室へ印加される圧力Pu及び
Plをそれぞれ独立に制御しているため、アクチユ
エータ20の押圧力をF′を正の値から負の値へと
広範囲に制御することができ、この結果、砥石2
2のワーク24に対する押付け力を、砥石22等
の自重W以上の値に制御することが可能となり、
しかも砥石22の姿勢角Aがほぼ水平角以上とな
つた場合でも、ワーク24に対する押付け力Fを
良好に制御することが可能となる。
In particular, according to the present invention, the pressure Pu applied to the upper and lower chambers of the cylinder of the actuator 20 and
Since Pl is controlled independently, the pressing force of the actuator 20 can be controlled over a wide range of F' from a positive value to a negative value, and as a result, the grinding wheel 2
It becomes possible to control the pressing force against the work 24 of No. 2 to a value greater than the own weight W of the grindstone 22, etc.,
Moreover, even when the attitude angle A of the grindstone 22 is approximately equal to or greater than the horizontal angle, the pressing force F against the workpiece 24 can be well controlled.

これら対し、従来の制御装置では、アクチユエ
ータ20の上室に印加する圧力Puを一定とし、
下室に印加する圧力Plのみを制御し、アクチユエ
ータの押圧力F′をマイナスの値、すなわち持ち上
げ力となるようにのみ制御しているため、本発明
のように、砥石のワークに対する押付け力を砥石
22等の自重Wを上回つた値とすることができ
ず、しかも、砥石22の姿勢角Aが水平角以上と
なつた場合には圧力をワークに対し印加すること
ができないため、本発明のように水平姿勢角以上
でのワークに対する研削を行うことができない。
On the other hand, in conventional control devices, the pressure Pu applied to the upper chamber of the actuator 20 is kept constant;
Since only the pressure Pl applied to the lower chamber is controlled and the pressing force F' of the actuator is controlled only to a negative value, that is, a lifting force, as in the present invention, the pressing force of the grindstone against the workpiece is Since the value cannot exceed the own weight W of the grinding wheel 22, etc., and furthermore, if the attitude angle A of the grinding wheel 22 exceeds the horizontal angle, pressure cannot be applied to the workpiece. It is not possible to grind a workpiece at a horizontal attitude angle or higher, such as in

以上説明したように、本考案によれば、従来の
制御装置に比し、砥石22の姿勢にかかわらず、
砥石22のワーク24に対する押付け力Fを広範
囲に渡り正確に制御可能であることが理解され
る。
As explained above, according to the present invention, compared to conventional control devices, regardless of the attitude of the grindstone 22,
It is understood that the pressing force F of the grindstone 22 against the workpiece 24 can be accurately controlled over a wide range.

更に、本考案によれば、アクチユエータ20の
両室に印加する圧力Pu,Plを高圧に制御するこ
とにより、押付け力をレスポンスよく制御するこ
とができる。
Further, according to the present invention, by controlling the pressures Pu and Pl applied to both chambers of the actuator 20 to be high pressures, the pressing force can be controlled with good response.

第7図〜第9図には、6軸CPU34−6の出
力に基づきアクチユエータ20の押圧力F′を制御
する回路の他の実施例が示されている。
7 to 9 show other embodiments of a circuit that controls the pressing force F' of the actuator 20 based on the output of the six-axis CPU 34-6.

第7図に示す実施例では、電空レギユレータ3
8の出力を空電レギユレータ50を介してレギユ
レータコントローラ36にフイードバツクし、ア
クチユエータ20への印加圧力Pu及びPlを制御
している。
In the embodiment shown in FIG.
8 is fed back to the regulator controller 36 via the pneumatic regulator 50 to control the applied pressures Pu and Pl to the actuator 20.

また、第8図に示す実施例においては、電空レ
ギユレータ38の出力を、空電レギユレータ5
0、A/D変換器52を介して6軸CPU34−
6にフイードバツク入力し、アクチユエータ20
への印加圧力Pu及びPlを制御している。
In the embodiment shown in FIG. 8, the output of the electro-pneumatic regulator 38 is connected to the electro-pneumatic regulator 5.
0, 6-axis CPU 34- via A/D converter 52
6, input the feedback to actuator 20.
The applied pressures Pu and Pl are controlled.

また、第9図に示す実施例においては、アクチ
ユエータ20にその押圧力F′を検出するセンサ5
4を設け、このセンサ54の出力を動歪計54′、
A/D変換52を介して6軸CPU34−6にフ
イードバツク入力し、印加圧力Pu及びPlを制御
している。
In the embodiment shown in FIG. 9, a sensor 5 is provided on the actuator 20 to detect the pressing force F'.
4 is provided, and the output of this sensor 54 is sent to a dynamic strain meter 54',
Feedback is input to the 6-axis CPU 34-6 via the A/D converter 52 to control the applied pressures Pu and Pl.

これら第7図〜第9図に示す実施例のように、
アクチユエータ20に印加する圧力Pu及びPlを
フイードバツク制御することにより、ワークを目
標研削量に従つて、更に精度良く研削することが
可能となる。
As in the embodiments shown in FIGS. 7 to 9,
By controlling the pressures Pu and Pl applied to the actuator 20 in a feedback manner, it becomes possible to grind the workpiece with higher precision according to the target grinding amount.

[考案の効果] 以上説明したように、本考案によれば、アクチ
ユエータのシリンダ上室及び下室への印加圧力を
独立に制御することにより、研削工具のワークに
対する押付力をその姿勢にかかわらず目標押付力
となるよう高精度に制御することが可能となる。
[Effects of the invention] As explained above, according to the invention, by independently controlling the pressure applied to the upper and lower chambers of the cylinder of the actuator, the pressing force of the grinding tool against the workpiece can be controlled regardless of its posture. It becomes possible to control with high precision so that the target pressing force is achieved.

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

第1図は本考案の構成を示す説明図、第2図は
研削工具の押付け力とワークの研磨量との関係を
示す説明図、第3図は本考案の好適な一実施例を
示す説明図、第4図は第3図に示す装置のアクチ
ユエータ部分を示す概略説明図、第5図は本実施
例に用いられるアクチユエータの特性図、第6図
は本実施例に用いられる制御装置のブロツク図、
第7図は〜第9図は本考案の他の実施例を示すブ
ロツク図である。 10……加工機本体、18……アタツチメン
ト、20……アクチユエータ、22……研削工具
としての砥石、24……ワーク、30……制御装
置、32……メインCPU、34−1〜34−6
……1軸〜6軸CPU、36−1……上室レギユ
レータコントローラ、36−2……下室レギユレ
ータコントローラ、38−1……上室電空レギユ
レータ、38−2……下室電空レギユレータ。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the pressing force of the grinding tool and the amount of polishing of the workpiece, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing a preferred embodiment of the present invention. 4 is a schematic explanatory diagram showing the actuator part of the device shown in FIG. 3, FIG. 5 is a characteristic diagram of the actuator used in this embodiment, and FIG. 6 is a block diagram of the control device used in this embodiment. figure,
7 to 9 are block diagrams showing other embodiments of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Processing machine main body, 18... Attachment, 20... Actuator, 22... Grindstone as a grinding tool, 24... Workpiece, 30... Control device, 32... Main CPU, 34-1 to 34-6
...1st to 6th axis CPU, 36-1...Upper chamber regulator controller, 36-2...Lower chamber regulator controller, 38-1...Upper chamber electropneumatic regulator, 38-2...Lower Room electric pneumatic regulator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 ワーク表面に沿つて研削工具を3次元的に移動
制御し、更に研削工具がワークに対し所定の目標
押付け力に従つて押付けられるようピストン・シ
リンダ型アクチユエータを用いて研削工具に与え
る押圧力を制御する研削工具の制御装置であつ
て、 前記目標押付け力Fを格納する第1記憶手段
と、 前記研削工具の前記ワークに対する姿勢角Aを
検出する検出手段と、 前記アクチユエータのシリンダ上室の圧力Pu
とシリンダ下室の圧力Plとの差圧Psとアクチユ
エータのワークに対する押圧力の対応関係を格納
する第2記憶手段と、 前記検出手段からの姿勢角Aと前記第1記憶手
段からの目標押付け力F及び研削工具の重量Wに
基づき、式 G=F−W・COS A により姿勢角Aに応じた補正目標押付け力Gを算
出する第1演算手段と、 前記第1演算手段で算出された補正目標押付け
力Gと前記第2記憶手段に格納された対応関係か
ら前記アクチユエータのシリンダ上室及びシリン
ダ下室への印加圧力を算出する第2演算手段と、 算出された印加圧力に基づきアクチユエータの
シリンダ上室及び下室の圧力を制御する圧力制御
手段と、 を含み、研削工具の制御姿勢にかかわらず、その
押付け力を目標押付け力に制御することを特徴と
する研削工具の制御装置。
[Claims for Utility Model Registration] A piston-cylinder type actuator is used to control the movement of a grinding tool three-dimensionally along the surface of a workpiece, and to press the grinding tool against the workpiece according to a predetermined target pressing force. A control device for a grinding tool that controls a pressing force applied to a grinding tool, comprising: a first storage means for storing the target pressing force F; a detection means for detecting an attitude angle A of the grinding tool with respect to the workpiece; Actuator cylinder upper chamber pressure Pu
and second storage means for storing the correspondence relationship between the differential pressure Ps between the pressure Pl and the pressure Pl in the lower cylinder chamber and the pressing force of the actuator against the workpiece, and the attitude angle A from the detection means and the target pressing force from the first storage means. a first calculating means for calculating a corrected target pressing force G according to the attitude angle A using the formula G=FW・COS A based on F and the weight W of the grinding tool; a second calculation means for calculating applied pressures to the cylinder upper chamber and the cylinder lower chamber of the actuator from the target pressing force G and the correspondence stored in the second storage means; A control device for a grinding tool, comprising: pressure control means for controlling pressure in an upper chamber and a lower chamber, and controlling the pressing force to a target pressing force regardless of the control posture of the grinding tool.
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