JPH05104436A - 触覚センサ一体型研磨加工機 - Google Patents
触覚センサ一体型研磨加工機Info
- Publication number
- JPH05104436A JPH05104436A JP26917491A JP26917491A JPH05104436A JP H05104436 A JPH05104436 A JP H05104436A JP 26917491 A JP26917491 A JP 26917491A JP 26917491 A JP26917491 A JP 26917491A JP H05104436 A JPH05104436 A JP H05104436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tactile sensor
- polishing
- processing
- work
- polishing machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨加工の加工精度を上げる。
【構成】 ロボット１０のエンドエフェクタ１２には研
磨器３０が設けられ、この研磨器３０と一体に触覚セン
サ５０が設けられる。ロボット制御装置２０は、触覚セ
ンサ５０から送られてきた検出データに基づいて、ワー
ク６１にポリッシング加工を行う。すなわち、検出デー
タに基づいてワーク６１表面の動摩擦係数を求め、この
動摩擦係数μの大きさに基づいて表面状態を判別し、研
磨器本体３２の押し当て力や送り速度等を制御する。
磨器３０が設けられ、この研磨器３０と一体に触覚セン
サ５０が設けられる。ロボット制御装置２０は、触覚セ
ンサ５０から送られてきた検出データに基づいて、ワー
ク６１にポリッシング加工を行う。すなわち、検出デー
タに基づいてワーク６１表面の動摩擦係数を求め、この
動摩擦係数μの大きさに基づいて表面状態を判別し、研
磨器本体３２の押し当て力や送り速度等を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットやＮＣ工作機械
を用いて研磨加工を行う触覚センサ一体型研磨加工機に
関し、特にワークの表面状態に応じてバリ取りやポリッ
シング等の加工を行う触覚センサ一体型研磨加工機に関
する。
を用いて研磨加工を行う触覚センサ一体型研磨加工機に
関し、特にワークの表面状態に応じてバリ取りやポリッ
シング等の加工を行う触覚センサ一体型研磨加工機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】金属加工は、バリ取りや表面研磨等によ
って仕上げ加工が行われる。この研磨加工を自動的に行
う場合、加工精度を上げる方法として、研磨用工具に流
れる負荷電流を増減して工具の送り速度を変化させる方
法がある。また、ロボットを用いて研磨加工を行うとき
は、その工具の根元に６軸力覚センサを取り付け、その
６軸力覚センサの検出データをもとにコンプライアンス
制御などにより、ワーク表面の凹凸面に対応する方法も
ある。
って仕上げ加工が行われる。この研磨加工を自動的に行
う場合、加工精度を上げる方法として、研磨用工具に流
れる負荷電流を増減して工具の送り速度を変化させる方
法がある。また、ロボットを用いて研磨加工を行うとき
は、その工具の根元に６軸力覚センサを取り付け、その
６軸力覚センサの検出データをもとにコンプライアンス
制御などにより、ワーク表面の凹凸面に対応する方法も
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法に用いられるフィードバックデータだけでは、研磨加
工時の加工精度を上げようとする場合、必ずしも十分で
はない。例えば、ワークの表面状態に応じて工具の押し
付け力や送り速度を微妙に制御しなければならない場合
がある。このような場合、上記のフィードバックデータ
だけでは、ワークの表面状態を精度よく知ることができ
ず、そのため、研磨加工の加工精度を十分に上げること
ができない。
法に用いられるフィードバックデータだけでは、研磨加
工時の加工精度を上げようとする場合、必ずしも十分で
はない。例えば、ワークの表面状態に応じて工具の押し
付け力や送り速度を微妙に制御しなければならない場合
がある。このような場合、上記のフィードバックデータ
だけでは、ワークの表面状態を精度よく知ることができ
ず、そのため、研磨加工の加工精度を十分に上げること
ができない。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、研磨加工の加工精度を上げることができる触
覚センサ一体型研磨加工機を提供することを目的とす
る。
のであり、研磨加工の加工精度を上げることができる触
覚センサ一体型研磨加工機を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ワークの表面状態に応じてバリ取りやポ
リッシング等の研磨加工を行う触覚センサ一体型研磨加
工機において、工具取り付け軸に設けられ、ワーク表面
を研磨する研磨器と、前記研磨器と一体に設けられ、前
記ワーク表面に接触して表面状態を検出する触覚センサ
と、前記表面状態に応じて前記研磨器による研磨加工の
加工条件を変更する加工制御部と、を有することを特徴
とする触覚センサ一体型研磨加工機が、提供される。
決するために、ワークの表面状態に応じてバリ取りやポ
リッシング等の研磨加工を行う触覚センサ一体型研磨加
工機において、工具取り付け軸に設けられ、ワーク表面
を研磨する研磨器と、前記研磨器と一体に設けられ、前
記ワーク表面に接触して表面状態を検出する触覚センサ
と、前記表面状態に応じて前記研磨器による研磨加工の
加工条件を変更する加工制御部と、を有することを特徴
とする触覚センサ一体型研磨加工機が、提供される。
【０００６】
【作用】ワーク表面を研磨する研磨器が、触覚センサと
一体に工具取り付け軸に取り付けられる。この触覚セン
サは、ワーク表面に接触して表面状態を検出し、その検
出データを加工制御部に送る。加工制御部は、検出デー
タに基づいてワーク表面の表面状態（例えば動摩擦係
数）を把握し、その表面状態に応じて研磨加工の加工条
件を変更する。このため、ワークの表面状態に応じた的
確な研磨加工を行うことができる。したがって、加工精
度が向上する。
一体に工具取り付け軸に取り付けられる。この触覚セン
サは、ワーク表面に接触して表面状態を検出し、その検
出データを加工制御部に送る。加工制御部は、検出デー
タに基づいてワーク表面の表面状態（例えば動摩擦係
数）を把握し、その表面状態に応じて研磨加工の加工条
件を変更する。このため、ワークの表面状態に応じた的
確な研磨加工を行うことができる。したがって、加工精
度が向上する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の触覚センサ一体型研磨加工機の
全体構成を示す図である。図において、ロボット１０は
研磨用ロボットであり、その動作はロボット制御装置２
０によって制御される。ロボット１０のアーム１１先端
のエンドエフェクタ（工具取り付け軸）１２には研磨器
３０が設けられている。この研磨器３０と一体に触覚セ
ンサ５０が設けられ、また、エンドエフェクタ１２と研
磨器３０との間には力覚センサ４０が設けられている。
各センサ４０，５０の検出データは、ロボット制御装置
２０に送られる。
明する。図１は本発明の触覚センサ一体型研磨加工機の
全体構成を示す図である。図において、ロボット１０は
研磨用ロボットであり、その動作はロボット制御装置２
０によって制御される。ロボット１０のアーム１１先端
のエンドエフェクタ（工具取り付け軸）１２には研磨器
３０が設けられている。この研磨器３０と一体に触覚セ
ンサ５０が設けられ、また、エンドエフェクタ１２と研
磨器３０との間には力覚センサ４０が設けられている。
各センサ４０，５０の検出データは、ロボット制御装置
２０に送られる。
【０００８】ロボット制御装置２０は、マイクロプロセ
ッサを中心に構成され、予め教示された動作プログラム
に従ってロボット１０の動作を制御する。また、力覚セ
ンサ４０及び触覚センサ５０から送られてきた各検出デ
ータに基づいて、テーブル６０上のワーク６１に対して
ポリッシング加工を行う。以下に、この研磨器３０及び
触覚センサ５０の構成並びにポリッシング加工制御につ
いて説明する。
ッサを中心に構成され、予め教示された動作プログラム
に従ってロボット１０の動作を制御する。また、力覚セ
ンサ４０及び触覚センサ５０から送られてきた各検出デ
ータに基づいて、テーブル６０上のワーク６１に対して
ポリッシング加工を行う。以下に、この研磨器３０及び
触覚センサ５０の構成並びにポリッシング加工制御につ
いて説明する。
【０００９】図２は研磨器３０の構成を示す図である。
研磨器３０には、研磨器本体３２及び触覚センサ５０が
支持部３１を介して一体に設けられ、また、支持部３１
上端には力覚センサ４０が設けられ、その力覚センサ４
０はエンドエフェクタ１２に接続されている。研磨器本
体３２先端側にはポリッシング加工用の金属ブラシ３３
が回転可能に設けられる。ポリッシング加工は、研磨器
３０の進行方向１００の前方側に触覚センサ５０が、そ
の後方側に金属ブラシ３３が位置するようにして行われ
る。これにより、ポリッシング加工は、触覚センサ５０
が先読みし、フィードバックされたワーク６１の表面状
態に関するデータに基づいて的確に行われる。
研磨器３０には、研磨器本体３２及び触覚センサ５０が
支持部３１を介して一体に設けられ、また、支持部３１
上端には力覚センサ４０が設けられ、その力覚センサ４
０はエンドエフェクタ１２に接続されている。研磨器本
体３２先端側にはポリッシング加工用の金属ブラシ３３
が回転可能に設けられる。ポリッシング加工は、研磨器
３０の進行方向１００の前方側に触覚センサ５０が、そ
の後方側に金属ブラシ３３が位置するようにして行われ
る。これにより、ポリッシング加工は、触覚センサ５０
が先読みし、フィードバックされたワーク６１の表面状
態に関するデータに基づいて的確に行われる。
【００１０】図３は触覚センサの全体構成を示す図であ
り、図４はその触覚センサの下面図である。図におい
て、支持部３１には弾性バネ５２が設けられ、この弾性
バネ５２は、スペーサ５１を介して触覚センサ５０を下
方に押し付けている。触覚センサ５０はその弾性バネ力
に応じた力で、常時ワーク６１の表面に押し当てられ
る。触覚センサ５０のコア５３の下端面５３ｃがワーク
６１に押し当てられてワーク６１表面を移動すると、コ
ア５３全体はワーク６１の表面状態に応じて、周囲に設
けられた歪み検出部５４，５５，５６，５７に歪みを生
じさせる。その各歪み検出部５４，５５，５６，５７に
は図示されていない歪みゲージが付けられ、４個の歪み
ゲージによって、進行方向に対して前後左右の歪みが検
出される。また、コア５３の上端部５３ｂも歪み検出部
５８として形成され、この歪み検出部５８にも同様に歪
みゲージが付けられている。その歪みゲージによって垂
直方向の歪みが検出される。
り、図４はその触覚センサの下面図である。図におい
て、支持部３１には弾性バネ５２が設けられ、この弾性
バネ５２は、スペーサ５１を介して触覚センサ５０を下
方に押し付けている。触覚センサ５０はその弾性バネ力
に応じた力で、常時ワーク６１の表面に押し当てられ
る。触覚センサ５０のコア５３の下端面５３ｃがワーク
６１に押し当てられてワーク６１表面を移動すると、コ
ア５３全体はワーク６１の表面状態に応じて、周囲に設
けられた歪み検出部５４，５５，５６，５７に歪みを生
じさせる。その各歪み検出部５４，５５，５６，５７に
は図示されていない歪みゲージが付けられ、４個の歪み
ゲージによって、進行方向に対して前後左右の歪みが検
出される。また、コア５３の上端部５３ｂも歪み検出部
５８として形成され、この歪み検出部５８にも同様に歪
みゲージが付けられている。その歪みゲージによって垂
直方向の歪みが検出される。
【００１１】この触覚センサ５０の検出データはロボッ
ト制御装置２０に送られる。ロボット制御装置２０は、
その検出データに基づいてワーク６１表面の動摩擦係数
を求める。すなわち、歪み検出部５４〜５７の４個の歪
みゲージの検出データからワーク６１の表面に平行な成
分の摩擦力Ｆを求め、歪み検出部５８の歪みゲージの検
出データから垂直方向の押し付け力Ｎを求め、その２つ
の力Ｆ，Ｎからワーク６１表面の動摩擦係数μ（＝Ｆ／
Ｎ）を求める。この動摩擦係数μの大きさに基づいてワ
ーク６１の表面状態を判別し、研磨器本体３２の押し当
て力や送り速度等を制御する。研磨器本体３２の押し当
て力は、以下に述べるように、力覚センサ４０の検出デ
ータ等を用いて求められる。
ト制御装置２０に送られる。ロボット制御装置２０は、
その検出データに基づいてワーク６１表面の動摩擦係数
を求める。すなわち、歪み検出部５４〜５７の４個の歪
みゲージの検出データからワーク６１の表面に平行な成
分の摩擦力Ｆを求め、歪み検出部５８の歪みゲージの検
出データから垂直方向の押し付け力Ｎを求め、その２つ
の力Ｆ，Ｎからワーク６１表面の動摩擦係数μ（＝Ｆ／
Ｎ）を求める。この動摩擦係数μの大きさに基づいてワ
ーク６１の表面状態を判別し、研磨器本体３２の押し当
て力や送り速度等を制御する。研磨器本体３２の押し当
て力は、以下に述べるように、力覚センサ４０の検出デ
ータ等を用いて求められる。
【００１２】図１及び図２に示した力覚センサ４０は、
研磨器３０全体の押し付け力を検出し、その検出データ
はロボット制御装置２０に送られる。ロボット制御装置
２０は、この力覚センサ４０が検出した研磨器３０全体
の押し付け力から触覚センサ５０が検出した垂直方向の
押し付け力Ｎを差し引いて、研磨器本体３２が直接ワー
ク６１を押し付けている押し当て力を求める。この押し
当て力は、上述したように、動摩擦係数μの大きさに応
じて制御される。また、力覚センサ４０によって検出さ
れた研磨器３０全体の押し付け力及び他方向の力の検出
データ等に基づいて研磨器３０の姿勢制御が適切に行わ
れる。
研磨器３０全体の押し付け力を検出し、その検出データ
はロボット制御装置２０に送られる。ロボット制御装置
２０は、この力覚センサ４０が検出した研磨器３０全体
の押し付け力から触覚センサ５０が検出した垂直方向の
押し付け力Ｎを差し引いて、研磨器本体３２が直接ワー
ク６１を押し付けている押し当て力を求める。この押し
当て力は、上述したように、動摩擦係数μの大きさに応
じて制御される。また、力覚センサ４０によって検出さ
れた研磨器３０全体の押し付け力及び他方向の力の検出
データ等に基づいて研磨器３０の姿勢制御が適切に行わ
れる。
【００１３】このように、触覚センサ５０を研磨器３０
と一体に取り付けてワーク６１の表面状態を検出し、そ
の表面状態に応じて研磨器本体３３の押し当て力や送り
速度等を制御するようにした。したがって、ワーク６１
の表面状態を精度よく把握することができ、その情報に
基づいて的確な研磨加工を行うことができる。したがっ
て、加工精度が向上する。
と一体に取り付けてワーク６１の表面状態を検出し、そ
の表面状態に応じて研磨器本体３３の押し当て力や送り
速度等を制御するようにした。したがって、ワーク６１
の表面状態を精度よく把握することができ、その情報に
基づいて的確な研磨加工を行うことができる。したがっ
て、加工精度が向上する。
【００１４】上記の説明では、力覚センサを設けて押し
当て力を求め、その押し当て力を制御する構成とした
が、力覚センサを設けずに、触覚センサの検出データだ
けに基づいて研磨加工を制御するように構成することも
できる。その場合は、例えば送り速度等を制御すればよ
く、より簡単な構成でワークの表面状態に応じた研磨加
工を行うことができる。
当て力を求め、その押し当て力を制御する構成とした
が、力覚センサを設けずに、触覚センサの検出データだ
けに基づいて研磨加工を制御するように構成することも
できる。その場合は、例えば送り速度等を制御すればよ
く、より簡単な構成でワークの表面状態に応じた研磨加
工を行うことができる。
【００１５】また、本発明を研磨用ロボットに適用した
場合を示したが、ＮＣ工作機械にも同様に適用すること
ができる。
場合を示したが、ＮＣ工作機械にも同様に適用すること
ができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、触覚セ
ンサを研磨器と一体に取り付けてワークの表面状態を検
出し、その表面状態に応じて研磨器の加工条件を制御す
るように構成した。このため、ワークの表面状態を精度
よく把握することができ、その情報に基づいて的確な研
磨加工を行うことができる。したがって、研磨加工の加
工精度が向上する。
ンサを研磨器と一体に取り付けてワークの表面状態を検
出し、その表面状態に応じて研磨器の加工条件を制御す
るように構成した。このため、ワークの表面状態を精度
よく把握することができ、その情報に基づいて的確な研
磨加工を行うことができる。したがって、研磨加工の加
工精度が向上する。
【図１】本発明の触覚センサ一体型研磨加工機の全体構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】研磨器の構成を示す図である。
【図３】触覚センサの全体構成を示す図である。
【図４】触覚センサの下面図である。
１０ ロボット １２ エンドエフェクタ ２０ ロボット制御装置 ３０ 研磨器 ３１ 支持部 ３２ 研磨器本体 ３３ 金属ブラシ ４０ 力覚センサ ５０ 触覚センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 ワークの表面状態に応じてバリ取りやポ
リッシング等の研磨加工を行う触覚センサ一体型研磨加
工機において、 工具取り付け軸に設けられ、ワーク表面を研磨する研磨
器と、 前記研磨器と一体に設けられ、前記ワーク表面に接触し
て表面状態を検出する触覚センサと、 前記触覚センサによって検出された前記ワークの表面状
態に応じて前記研磨器による研磨加工の加工条件を変更
する加工制御部と、 を有することを特徴とする触覚センサ一体型研磨加工
機。 - 【請求項２】 前記触覚センサはコア部及び前記コア部
の周囲に設けられた歪み検出部から構成されることを特
徴とする請求項１記載の触覚センサ一体型研磨加工機。 - 【請求項３】 前記加工制御部は、前記触覚センサの検
出データから前記ワーク表面の動摩擦係数を求め、前記
動摩擦係数の大きさに応じて前記研磨加工の加工条件を
変更することを特徴とする請求項１記載の触覚センサ一
体型研磨加工機。 - 【請求項４】 前記工具取り付け軸と前記研磨器との間
に力覚センサが設けられ、前記加工制御部は前記触覚セ
ンサ及び前記力覚センサの各検出データに基づいて前記
研磨加工の加工条件を変更することを特徴とする請求項
１記載の触覚センサ一体型研磨加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26917491A JPH05104436A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 触覚センサ一体型研磨加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26917491A JPH05104436A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 触覚センサ一体型研磨加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104436A true JPH05104436A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17468712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26917491A Pending JPH05104436A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 触覚センサ一体型研磨加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05104436A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7232529B1 (en) | 1999-08-26 | 2007-06-19 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Polishing compound for chemimechanical polishing and polishing method |
| JP2013176816A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Jatco Ltd | ブラッシング評価方法 |
| WO2015035708A1 (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-19 | 上海交通大学 | 内球面环精密磨削在位检测装置与自动检测方法 |
| WO2017047048A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 川崎重工業株式会社 | 加工ツールの位置決め装置及び位置決め方法 |
| JP2017144487A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社Ihi | 加工工具ホルダと精密仕上げロボットシステム |
| DE102019000890A1 (de) | 2018-02-14 | 2019-08-14 | Fanuc Corporation | Robotersystem zum Ausführen einer Lernsteuerung basierend auf Bearbeitungsergebnissen und diesbezügliches Steuerverfahren |
| CN111571314A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-25 | 浙江娃哈哈智能机器人有限公司 | 一种可扩展自动化磨抛系统及方法 |
| KR20230036612A (ko) * | 2021-09-07 | 2023-03-15 | 한국생산기술연구원 | 로봇을 이용한 폴리싱 장치 및 이에 의한 폴리싱 방법 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP26917491A patent/JPH05104436A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7232529B1 (en) | 1999-08-26 | 2007-06-19 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Polishing compound for chemimechanical polishing and polishing method |
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| CN103286652A (zh) * | 2012-02-28 | 2013-09-11 | 加特可株式会社 | 刷光评价方法 |
| WO2015035708A1 (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-19 | 上海交通大学 | 内球面环精密磨削在位检测装置与自动检测方法 |
| WO2017047048A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 川崎重工業株式会社 | 加工ツールの位置決め装置及び位置決め方法 |
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| JP2017144487A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社Ihi | 加工工具ホルダと精密仕上げロボットシステム |
| DE102019000890A1 (de) | 2018-02-14 | 2019-08-14 | Fanuc Corporation | Robotersystem zum Ausführen einer Lernsteuerung basierend auf Bearbeitungsergebnissen und diesbezügliches Steuerverfahren |
| US11117257B2 (en) | 2018-02-14 | 2021-09-14 | Fanuc Corporation | Robot system for performing learning control based on machining results and control method therefor |
| DE102019000890B4 (de) | 2018-02-14 | 2024-04-18 | Fanuc Corporation | Robotersystem zum Ausführen einer Lernsteuerung basierend auf Bearbeitungsergebnissen und diesbezügliches Steuerverfahren |
| CN111571314A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-25 | 浙江娃哈哈智能机器人有限公司 | 一种可扩展自动化磨抛系统及方法 |
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| KR20230036612A (ko) * | 2021-09-07 | 2023-03-15 | 한국생산기술연구원 | 로봇을 이용한 폴리싱 장치 및 이에 의한 폴리싱 방법 |
| WO2023038183A1 (ko) * | 2021-09-07 | 2023-03-16 | 한국생산기술연구원 | 로봇을 이용한 폴리싱 장치 및 이에 의한 폴리싱 방법 |
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