JPH06218669A - Floating mechanism for tool holder part of burr removing robot - Google Patents

Floating mechanism for tool holder part of burr removing robot

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Publication number
JPH06218669A
JPH06218669A JP2496493A JP2496493A JPH06218669A JP H06218669 A JPH06218669 A JP H06218669A JP 2496493 A JP2496493 A JP 2496493A JP 2496493 A JP2496493 A JP 2496493A JP H06218669 A JPH06218669 A JP H06218669A
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JP
Japan
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tool
tool holder
deburring
axes
floating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2496493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hamura
雅之 羽村
Kenji Azuma
賢治 東
Shinsuke Sakamoto
伸介 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPH06218669A publication Critical patent/JPH06218669A/en
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  • Manipulator (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain the excellent finished state independently of the attitude of a tool by installing a burr removing tool on a tool holder which possesses a certain degree of freedom in revolution around both the axes having a cross point and allowing the position of the center of gravity of the whole part having the degree of freedom in revolution to coincide with the crossing point of both the axes. CONSTITUTION:As for a robot body 50, a floating mechanism 40 is installed at a final wrist part 1 through an installation base part 5, and a burr removing tool 3 installed on a burr removing cutter installation part 3C is held on a tool holder 7 which is supported through an around-two-axes rotary supporting mechanism 41. The tool holder 7 allows the top edge parts of the advance/ retreat members 9A and 9B projecting from four stop cylinders 6A and 6B to contact through rollers 9C and 9D. The around-two-axes rotary supporting mechanism 41 is constituted so as to support the tool holder 7 in a rotatable manner around two axes having a crossing point P, and installed so that the position of the center of gravity of the whole part having a certain degree of freedom substantially coincide with the cross point P of two axes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットにバリ取りツ
ールを支持させて、機械加工あるいは鋳物加工を行った
ワークのバリ取り作業を行う場合に、ツールホルダ部分
に用いられるフローティング機構に関し、特に、バリ取
りツールの姿勢が変化してもワークに対するツール押し
付け力がツール自重の影響を受けることのないフローテ
ィング機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating mechanism used in a tool holder part when a deburring tool is supported by a robot and deburring work of a machined or cast work is carried out. The present invention relates to a floating mechanism in which the pressing force of a tool against a work is not affected by the weight of the tool even when the attitude of the deburring tool changes.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットにバリ取りツールを支持させ
て、バリ取り作業を行う場合には、ロボットの手首先端
とバリ取りツールの間にいわゆるフローティング機構を
採用することが多い。一般に、フローティング機構は、
ツールにかかる過大な負荷を軽減すると共に、ツールと
ワークが相互に作用し合って進められる加工現象に浮動
原理を取り入れることによって、仕上がり面粗さの精度
を向上させる為に利用される機構であり、ワークとツー
ルの間の位置ずれを吸収し、ツールを常時ワーク表面に
接触させる作用を有している。
2. Description of the Related Art When a deburring tool is supported by a robot for deburring work, a so-called floating mechanism is often used between the tip of the wrist of the robot and the deburring tool. In general, the floating mechanism
This mechanism is used to reduce the excessive load on the tool and to improve the precision of the finished surface roughness by incorporating the floating principle into the machining phenomenon in which the tool and the workpiece interact with each other to proceed. , Has the effect of absorbing the positional deviation between the work and the tool and keeping the tool in contact with the work surface at all times.

【0003】従来のフローティング機構では、バネ等の
弾性力を利用してツールを弾力的に支持することによ
り、ワークにツールを押し付ける力を生成させつつ、過
大な負荷がかかった場合にこれを逃がすことが行われて
きたが、その場合の弾力の強さを最適なものとする為
に、各ツールあるいは各作業毎にフローティングユニッ
トを用意し、ワークの種類等に応じて適当なツール押し
付け力を有するフローティングユニットを付け替え装着
することが通常行われていた。
In the conventional floating mechanism, the elastic force of a spring or the like is used to elastically support the tool to generate a force for pressing the tool against the work, and to release it when an excessive load is applied. However, in order to optimize the strength of elasticity in that case, prepare a floating unit for each tool or each work, and apply an appropriate tool pressing force according to the type of work etc. It was customary to replace and install the floating unit that the user has.

【0004】即ち、フローティング機構を交換すること
なく、ツールの姿勢が異なる場合の押し付け力を等しく
保つことや、押し付け力をその方向性を含めて自在に調
節することを可能とする構成を備えたフローティング機
構は、未だ提案されていなかった。
That is, the structure is such that the pressing force can be kept the same when the posture of the tool is different and the pressing force can be freely adjusted including its direction without replacing the floating mechanism. The floating mechanism has not been proposed yet.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
方法では、(1)「ツールの姿勢がワークへの押し付け
力に及ぼす影響」の問題と、(2)「方向特性を含めた
押し付け力の自在な調整の必要性に応えることが出来な
い」という問題があった。
As described above, in the conventional method, (1) the problem of "the influence of the tool posture on the pressing force on the work" and (2) the pressing force including the directional characteristics are used. There is a problem that we cannot meet the need for flexible adjustment.

【0006】先ず、(1)の問題について、図1
(a)、(b)を参照して説明する。図1はツールの姿
勢とワークへの押し付け力の関係を模式的に表したもの
である。
First, regarding the problem (1), FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). FIG. 1 schematically shows the relationship between the posture of the tool and the pressing force on the work.

【0007】(a)では、ロボット手首1にフローティ
ング機構2を介して支持されたツール3がワークの表
面、即ち、加工面(実際には、直線状あるいは曲線状に
延在した縁部または尖頭状部分であることが多いが、以
下「加工面」でこれらを代表させることにする。)4に
対して下向き(重力作用方向)に押し付けられた状態が
表されており、(b)では、逆にツール3がワーク4の
表面に対して上向き(重力作用方向と逆の方向)に押し
付けられている状態が示されている。
In (a), a tool 3 supported by a robot wrist 1 via a floating mechanism 2 is mounted on a surface of a work, that is, a processing surface (actually, an edge or a point extending linearly or curvedly). Although it is often a head-like portion, these are represented below by the "machining surface.") The state of being pressed downward (direction of gravitational action) with respect to 4 is shown, and in (b). On the contrary, the state in which the tool 3 is pressed upward (in the direction opposite to the gravity acting direction) against the surface of the work 4 is shown.

【0008】(a)、(b)において、同じツール自重
W、フローティング反力Tが与えられている状況を想定
すると、(a)においては自重分Wがフローティング反
力Tに加算されて押し付け力はW+Tとなるのに対し
て、(b)においては自重分Wがフローティング反力T
を減殺することになる。即ち、同じツールを同じフロー
ティング機構で支持した場合でも、ツールの姿勢の変化
によってツール自重の2倍程度の押し付け力の変動が生
じ得ることが判る。
Assuming that the same tool self-weight W and floating reaction force T are applied in (a) and (b), the self-weight W is added to the floating reaction force T in FIG. Is W + T, whereas in (b), the weight W is the floating reaction force T.
Will be diminished. That is, even when the same tool is supported by the same floating mechanism, it can be understood that the pressing force may change about twice as much as the weight of the tool due to the change in the attitude of the tool.

【0009】これを避ける為には、ツールの姿勢によっ
てフローティング反力自体を調節するか、フローティン
グ反力の異なるフローティングユニットを装着しなおす
ことが必要となるが、一般にツールの姿勢は多様に変化
するから、そのような解決法は現実的ではない。
In order to avoid this, it is necessary to adjust the floating reaction force itself depending on the posture of the tool, or to reattach a floating unit having a different floating reaction force. Generally, the posture of the tool changes variously. So, such a solution is not realistic.

【0010】本発明は、このような不都合を根本的に解
決することの出来るフローティング機構を提供すること
を1つの目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a floating mechanism which can fundamentally solve such inconvenience.

【0011】次に、(2)の「方向特性を含めた押し付
け力の自在な調整の必要性に応えることが出来ない」と
いう問題点について説明する。
Next, the problem (2) that "the necessity of freely adjusting the pressing force including the directional characteristics cannot be met" will be described.

【0012】図2は、加工面4に残されたバリをロボッ
トハンドに取り付けたバリ取りツール3を用いて除去す
る様子を模式的に描いたものである。一般に、バリ取り
加工を行う場合には、バリ取りツール3の先端の刃3A
を加工面4のバリ部分の延在方向(X方向とする。)と
交差させる姿勢で加工面4に押し付けながら、加工面4
のバリ部分の延在方向(X方向)に沿った方向(矢印C
方向)に移動させることが行われる。図では、4Aがバ
リ取り加工完了部分、4Bがバリ取り加工未完了部分を
表している。
FIG. 2 is a schematic drawing showing how the deburring tool 3 attached to the robot hand removes the burrs left on the processed surface 4. Generally, when performing deburring, the blade 3A at the tip of the deburring tool 3 is used.
Is pressed against the machining surface 4 in a posture that intersects the extending direction of the burr portion of the machining surface 4 (X direction).
Direction (arrow C) along the extending direction (X direction) of the burr part of
Direction) is performed. In the figure, 4A represents a deburring processing completed portion, and 4B represents a deburring processing incomplete portion.

【0013】フローティング機構によってバリ取りツー
ル3を支持した場合、ツール3の動きを規制するフロー
ティング反力(自重寄与分があればそれを含む。)は、
ツール刃3Aを加工面への押し付ける方向の力成分(図
中β方向)と、進行方向に沿って前後にツール刃3Aが
逃げることを規制する方向(α方向)の力成分とに分け
て考えることが出来る。
When the deburring tool 3 is supported by the floating mechanism, the floating reaction force (including the weight contribution, if any) that regulates the movement of the tool 3 is
Consider the force component in the direction of pressing the tool blade 3A against the processing surface (β direction in the drawing) and the force component in the direction (α direction) that restricts the tool blade 3A from escaping back and forth along the traveling direction. You can

【0014】そして、バリ取り作業を円滑に行う為に
は、これらα、β各方向の力成分各々の強さが適当な値
である必要があり、加工面の性状(材質、形状、バリの
大きさ等)、やバリ取りツール刃の種類等によっては、
一方は強く、他方は弱くすることが要求されることも少
なくない。
In order to smoothly carry out the deburring work, the strength of each of the force components in each of the α and β directions must be an appropriate value, and the properties of the machined surface (material, shape, burrs Depending on the size of the deburring tool blade, etc.,
It is not uncommon for one to be strong and the other to be weak.

【0015】例えば、ワークが鋼材からなるものであれ
ば、α方向(送り方向)、β方向(押し付け方向)いず
れの方向のフローティング反力も比較的強くした状態で
良好なバリ取り加工を行うことが出来るが、アルミニウ
ム製のワークのバリ取りを行う場合には、α方向(送り
方向)の反力に対してβ方向(押し付け方向)の反力を
比較的弱くしなければ、良好な仕上げ面を得ることが出
来ないことが多い。
For example, if the work is made of steel, good deburring can be performed with a relatively high floating reaction force in both the α direction (feed direction) and β direction (pressing direction). However, when deburring aluminum workpieces, a good finished surface can be obtained unless the reaction force in the β direction (pressing direction) is made relatively weak with respect to the reaction force in the α direction (feed direction). Often you can't get it.

【0016】即ち、円滑なバリ取りを種々のケースに対
して円滑に実行する為には、単にフローティング機構を
採用しただけでは不十分であり、フローティング反力を
送り方向と押し付け方向に分けて自在に調整・設定出来
ることが重要である。また、ツールを交換することな
く、なるべく多様なワーク材質、形状、要求仕上げ精度
等に適応出来るようにするという観点から見ても、方向
特性を含めたフローティング反力の調整を行うことには
大きな意味がある。本発明は、このようなフローティン
グ反力の調整・設定を簡単な機構によって実現すること
をも1つの目的とするものである。
That is, in order to smoothly carry out smooth deburring for various cases, simply adopting the floating mechanism is not sufficient, and the floating reaction force can be freely divided into the feeding direction and the pressing direction. It is important to be able to make adjustments and settings. Also, from the perspective of adapting to various work materials, shapes, required finishing accuracy, etc. without changing tools, it is very important to adjust the floating reaction force including direction characteristics. It makes sense. Another object of the present invention is to realize such adjustment and setting of the floating reaction force by a simple mechanism.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、バリ取りロボ
ットのツールホルダ部に、交点を有する2本の軸の周り
の回転自由度を有するツールホルダと、ツールホルダに
装着されるバリ取りツールがワークへ押し付けられるよ
うにバリ取りツールの姿勢を弾力的に規制する為の手段
とを有すると共に、ツールホルダにバリ取りツールを装
着した状態において回転自由度を有する部分全体の重心
位置が、前記2本の軸の交点と実質的に一致したフロー
ティング機構を採用することによって、上記課題を解決
したものであり(請求項1に記載した構成)、更に、バ
リ取りツールの弾力的姿勢規制手段として、個別に制御
可能な戻り反力を与えられた4個の進退部材を有し、各
進退部材が各先端部に設けられた転がり部材を介して前
記ツールホルダに当接可能としたものを使用することに
よって、特に、バリ取りロボットのツールホルダ部のフ
ローティング機構において、フローティング反力を方向
別に独立して調整・設定出来るようにする為の具体的構
成を特定したものである(請求項2に記載された構
成)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a tool holder portion of a deburring robot, the tool holder having rotational degrees of freedom around two axes having intersections, and a deburring tool mounted on the tool holder. Has a means for elastically restricting the posture of the deburring tool so that the deburring tool is pressed against the work, and the position of the center of gravity of the entire portion having a rotational degree of freedom when the deburring tool is attached to the tool holder is The above problem is solved by adopting a floating mechanism that substantially coincides with the intersection of the two axes (the structure described in claim 1), and further as an elastic posture regulating means of the deburring tool. , Has four advancing / retreating members to which individually controllable return reaction forces are applied, and each advancing / retreating member is attached to the tool holder through a rolling member provided at each tip. By using those that can be contacted, in particular, in the floating mechanism of the tool holder part of the deburring robot, a specific configuration for enabling the floating reaction force to be independently adjusted and set for each direction is specified. (The configuration according to claim 2).

【0018】[0018]

【作用】本発明では、交点を有する2本の軸の周りの回
転自由度を有するツールホルダにバリ取りツールを装着
して、バリ取りツールの姿勢を弾力的に規制する方式を
採用し、且つ、ツールホルダにバリ取りツールを装着し
た状態において回転自由度を有する部分全体の重心位置
が、前記2本の軸の交点と実質的に一致させた構造とし
たので、図1(a)のように加工面に対して上方からツ
ールを押し付ける姿勢をとった場合と、図1(b)のよ
うに加工面に対して下方からツールを押し付けるを姿勢
とった場合のいずれにおいても、自重分Wはすべて重心
と一致した回転中心にかかり、その負荷はツールを装着
した状態のツールホルダを支持する部分(軸受け部分)
に吸収されるから、フローティング反力の実効値を増加
する方向、減殺する方向のいずれにも寄与しない。
According to the present invention, the deburring tool is mounted on the tool holder having the rotational degree of freedom about the two axes having the intersections, and the posture of the deburring tool is elastically restricted. As shown in FIG. 1 (a), the position of the center of gravity of the entire portion having the rotational degree of freedom when the deburring tool is attached to the tool holder is substantially the same as the intersection of the two shafts. In both of the case where the tool is pressed against the machining surface from above and the case where the tool is pressed against the machining surface from below as shown in FIG. All are applied to the center of rotation that coincides with the center of gravity, and the load is the part that supports the tool holder with the tool attached (bearing part)
Therefore, it does not contribute to the direction of increasing or reducing the effective value of the floating reaction force.

【0019】即ち、ツール刃が加工面に及ぼす力にツー
ル及びツールホルダの自重分が含まれることが原理的に
排除されるから、従来技術の問題点が根本的に解決され
ることになる。そして、ツール刃が加工面に及ぼす力
は、重心=2つの回転軸の交点に作用する外力とその周
りの回転力のみになる。従って、ツールホルダ部の2つ
の回転軸の交点と重心を一致させた状態で、ツール乃至
ツールホルダの姿勢を2つ以上の方向について調整可能
な態様で弾力的に規制すれば、必然的に各回転軸の周り
の回転についての反力を個別に制御する手段が構成され
ることになる。
That is, since the force exerted by the tool blade on the machined surface includes the weight of the tool and the tool holder, the problem of the conventional technique is fundamentally solved. The force exerted by the tool blade on the machined surface is only the center of gravity = the external force acting on the intersection of the two rotation axes and the rotation force around it. Therefore, if the postures of the tool and the tool holder are elastically regulated in an adjustable manner in two or more directions in a state where the center of gravity and the intersection of the two rotation axes of the tool holder portion are matched, each of the inevitably results. Means will be configured to individually control the reaction forces for rotation about the axis of rotation.

【0020】このように、ツールホルダ部の2つの回転
軸の交点と重心を一致させるという本発明固有の技術思
想によって、ツール及びツールホルダの自重によるフロ
ーティング反力の変動の回避と、方向特性を含めたフロ
ーティング反力の自在な調整が同時に達成されることに
なる。
As described above, according to the technical idea peculiar to the present invention in which the intersection of the two rotation axes of the tool holder and the center of gravity are made to coincide with each other, the fluctuation of the floating reaction force due to the weight of the tool and the tool holder is avoided, and the directional characteristics are Free adjustment of the floating reaction force including it will be achieved at the same time.

【0021】本発明は、その原理からみて、ツール乃至
ツールホルダの姿勢を2つ以上の方向について調整可能
な態様で弾力的に規制する手段の構造に特に制限は無い
が、反力を調節出来る4本の進退部材をツールホルダに
当接させる構造を採用するのが最も簡便且つ合理的と考
えられる。即ち、4本の進退部材を反力が制御出来る空
気圧シリンダ、ばね機構、磁力機構等を介して支持し、
2つの回転軸の周りの回転についての反力の強さを調整
すれば、それに応じてフローティング反力の強さが方向
特性を含めてが調整される。
According to the principle of the present invention, the structure of the means for elastically restricting the attitude of the tool or the tool holder in an adjustable manner in two or more directions is not particularly limited, but the reaction force can be adjusted. It is considered to be the simplest and rational to adopt a structure in which four advancing / retreating members are brought into contact with the tool holder. That is, four advancing / retreating members are supported through a pneumatic cylinder, a spring mechanism, a magnetic force mechanism, etc., whose reaction force can be controlled,
If the strength of the reaction force about the rotation around the two rotation axes is adjusted, the strength of the floating reaction force including the directional characteristic is adjusted accordingly.

【0022】反力の調整は、例えば、ツールの基準姿勢
に対応した進退部材の出端状態(後述する図3、図4参
照。)における各進退部材の反力を与える空気圧ストッ
プシリンダ内の圧力を該シリンダに接続された電空バル
ブを介して選択設定するによって行われる。バリ取り作
業時に加工面からツールに対して加わる力は、ツールホ
ルダをXY各軸の周りで回転させる力として作用する
が、この回転力が該回転の向きに対応した進退部材の基
準状態における反力設定値を超えない限り進退部材は基
準位置を保持し、ツールが加工面から後退することはな
い。
The reaction force is adjusted by, for example, the pressure in the pneumatic stop cylinder that gives the reaction force of each advancing / retreating member when the advancing / retreating member corresponds to the reference posture of the tool (see FIGS. 3 and 4 described later). Is selectively set via an electropneumatic valve connected to the cylinder. The force applied to the tool from the machining surface during the deburring work acts as a force for rotating the tool holder around each of the XY axes, and this rotational force corresponds to the direction of the rotation, and the reaction in the reference state of the advancing / retreating member. As long as the force setting value is not exceeded, the advancing / retreating member holds the reference position, and the tool does not retract from the machining surface.

【0023】しかし、バリ取り刃が堅固で大きなバリ部
に遭遇した場合等には、ツール乃至ツールホルダには上
記反力設定値を超えた大きな回転力が働き、対応する進
退部材がストップシリンダ内に退避する方向へ動く。そ
の際の退避量に応じて加工面からツールに作用する力は
急速に緩和され、進退部材に与えられているフローティ
ング反力と釣り合った位置まで進退部材が退避すること
になる。(後述する図7参照。)この場合、加工面から
ツールが安易に逃げることによって生じるバリ取り不良
を防止する観点からは、進退部材の基準位置(出端状
態)からの退避量に応じて反力を増加させるようにスト
ップシリンダ内の空気圧を制御することが好ましい。例
えば、基準状態での空気圧を設定した後は、シリンダ内
の空気の逃げ口を完全に閉塞して作り出される圧力変化
(ボイル・シャルルの法則)を利用して、進退部材の退
避量に応じて反力が増大する制御を実行することが出来
る。
However, when the deburring blade is firm and encounters a large burring portion, a large rotational force exceeding the above reaction force setting value acts on the tool or tool holder, and the corresponding advancing / retreating member moves in the stop cylinder. Move in the direction of retreating to. The force acting on the tool from the machined surface is rapidly relieved in accordance with the amount of retreat at that time, and the advancing / retreating member retracts to a position balanced with the floating reaction force given to the advancing / retreating member. (See FIG. 7, which will be described later.) In this case, from the viewpoint of preventing a deburring defect caused by the tool easily escaping from the machining surface, the retraction amount of the advancing / retreating member from the reference position (outward end state) is reversed. It is preferable to control the air pressure in the stop cylinder to increase the force. For example, after setting the air pressure in the reference state, use the pressure change (Boyle-Charles' law) created by completely closing the air escape port in the cylinder, depending on the retracted amount of the advancing / retreating member. It is possible to execute control in which the reaction force increases.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図3〜図8を参照して、本発明に従っ
て構成されたフローティング機構の1例について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An example of a floating mechanism constructed according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0025】まず、図3は本発明のフローティング機構
を設けたロボットのツールホルダ部及びフローティング
反力制御手段を含むシステム全体の概要を表す図であ
り、図中、50はロボット本体であり、その最終手首部
1に取付基部5を介してフローティング機構40が取り
付けられている。バリ取り刃3Aをバリ取り刃装着部3
Cに装着したバリ取りツール3は、後述する2軸周り回
転支持機構41を介して支持されるツールホルダ7に保
持される。
First, FIG. 3 is a diagram showing an outline of the entire system including a tool holder part of a robot provided with a floating mechanism of the present invention and a floating reaction force control means. In the figure, 50 is a robot main body, The floating mechanism 40 is attached to the final wrist 1 via the attachment base 5. Deburring blade 3A with deburring blade mounting part 3
The deburring tool 3 mounted on C is held by a tool holder 7 supported via a biaxial rotation support mechanism 41 described later.

【0026】ツールホルダ7は4つの側方延在部7A、
7B(2個のみ図示)を有しており、各側方延在部に対
して1本づつ、計4本の進退部材9A、9B(2本のみ
図示)が配置されている。各進退部材9A、9Bの先端
には、ローラ9C、9D(2個のみ図示)が設けられ、
4本の進退部材のすべてが図示した出端状態にある時、
各ローラ9C、9Dを介して各進退部材9A、9Bが各
側方延在部7A、7Bに当接するようになっている。
The tool holder 7 has four laterally extending portions 7A,
7B (only two are shown), and four advancing / retreating members 9A and 9B (only two are shown) are arranged, one for each lateral extension. Rollers 9C and 9D (only two are shown) are provided at the tips of the advancing and retracting members 9A and 9B,
When all four advancing / retreating members are in the illustrated extended end state,
The advancing / retreating members 9A, 9B come into contact with the laterally extending portions 7A, 7B via the rollers 9C, 9D.

【0027】各進退部材9A、9Bの基部は各々ストッ
プシリンダ6A、6B(2個のみ図示)内に挿着されて
おり、各ストップシリンダ6A、6B内の空気圧は、各
ストップシリンダとホース32、33を介して接続され
た電空バルブ装置30によって調整される。電空バルブ
装置30は、ロボット本体50の適宜のアーム部分に取
り付けられている。
The bases of the advancing / retreating members 9A, 9B are inserted into the stop cylinders 6A, 6B (only two are shown), and the air pressure in the stop cylinders 6A, 6B depends on the stop cylinders and the hose 32, respectively. It is regulated by an electropneumatic valve device 30 connected via 33. The electropneumatic valve device 30 is attached to an appropriate arm portion of the robot body 50.

【0028】番号20で示されたロボットコントローラ
は、通常の方式に従ってロボット本体50及びフローテ
ィング機構によって支持されたバリ取りツール3の動作
を制御するが、本実施例においては、これらに加えてロ
ボット本体に取り付けられた上記電空バルブ装置30を
もコントロールする。電空バルブ装置30との接続はロ
ボットコントローラ20に設けられたアナログ電圧取出
部21から引き出されたケーブル31によって行われ、
ロボット本体50との接続は、ロボットコントローラ2
0に設けられたロボット制御信号出力部22とロボット
本体50に設けられた入力端子部51とをケーブル34
で結ぶことにより行われる。
The robot controller indicated by reference numeral 20 controls the operation of the robot body 50 and the deburring tool 3 supported by the floating mechanism according to a normal method. In this embodiment, in addition to these, the robot body is controlled. It also controls the electropneumatic valve device 30 attached to the. The connection with the electropneumatic valve device 30 is performed by a cable 31 pulled out from an analog voltage extracting portion 21 provided in the robot controller 20,
The robot controller 50 is connected to the robot body 50.
0 for the robot control signal output unit 22 and the robot main body 50 for the input terminal unit 51 connected to the cable 34.
It is done by tying in.

【0029】ロボットコントローラ20は、教示操作盤
23の外に、中央演算処理装置(CPU)、メモリ(R
OM及びRAM)、外部装置との信号授受の為のインタ
ーフェース等を備えたものであり、教示操作盤23から
の手動指令または教示プログラム再生による指令に従っ
て設定電空バルブ装置30を制御することを除けば、従
来の構成及び機能を有するものであるから、詳細な説明
は省略する(但し、電空バルブ装置30に接続されるア
ナログ電圧取出部21に関連した電気系統の概略につい
ては、図6を参照して後述する。)。
In addition to the teaching operation panel 23, the robot controller 20 includes a central processing unit (CPU) and a memory (R).
OM and RAM), an interface for exchanging signals with an external device, etc., except that the set electropneumatic valve device 30 is controlled according to a manual command from the teaching operation panel 23 or a command by reproducing the teaching program. For example, since it has a conventional configuration and function, detailed description will be omitted (however, as for the outline of the electric system related to the analog voltage extracting portion 21 connected to the electropneumatic valve device 30, see FIG. See below for reference.).

【0030】図4及び図5を参照図に加えて、フローテ
ィング機構40について更に詳しく説明すると、取付基
部5の取り付け面側には取付台座部5Aを介して支持柱
5Bが設けられており、この支持柱5B先端部に固着さ
れた取付座5C上には4個のストップシリンダ6A、6
B(2個のみ図示)が固定されており、各ストップシリ
ンダ6A、6Bには前記説明したロッド状の進退部材9
A、9Bが挿入されている。
The floating mechanism 40 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5, and a supporting column 5B is provided on the mounting surface side of the mounting base 5 via a mounting pedestal 5A. Four stop cylinders 6A, 6 are provided on the mounting seat 5C fixed to the tip of the support column 5B.
B (only two are shown) are fixed, and the rod-shaped advancing / retreating member 9 described above is attached to each of the stop cylinders 6A and 6B.
A and 9B are inserted.

【0031】各進退部材9A、9Bは、各々のストップ
シリンダ6A、6B内の空気圧によって各シリンダから
突出する方向に付勢される一方、図示しないストッパ部
材によって突出限度を制限されており、図3及び図4に
示した状態が最大限の出端状態を表しており、この状態
は、ツールホルダ7の各側方延在部7A、7Bと各進退
部材9A、9Bが各ローラ9C、9Dを介して計4点で
接触している基準状態に相当している。即ち、いずれの
進退部材9A、9Bにもストップシリンダ6A、6B内
に電空バルブ装置30から各ホース31、32(2本の
み図示)を介して送り込まれる空気圧に打ち勝って進退
部材を押し戻す力が作用していない状態である。
The advancing / retreating members 9A, 9B are urged in the direction in which they project from the respective cylinders by the air pressure inside the respective stop cylinders 6A, 6B, while the projection limit is limited by a stopper member not shown in FIG. The state shown in FIG. 4 and the state shown in FIG. 4 represent the maximum extended end state. In this state, the laterally extending portions 7A, 7B of the tool holder 7 and the advancing / retreating members 9A, 9B move the rollers 9C, 9D. This corresponds to a standard state in which a total of four points are in contact with each other. That is, a force that pushes back the advancing / retreating members by overcoming the air pressure sent from the electropneumatic valve device 30 into each of the advancing / retreating members 9A, 9B from the electropneumatic valve device 30 via the hoses 31, 32 (only two are shown). It is not working.

【0032】取付座5Cからはツールホルダ7を2軸周
り回転支持機構41を介して支持する為の支持筒5Dが
延びており、該支持筒5Dの一部には4個の開口5E
(2個のみ図示)が設けられており、ツールホルダの各
側方延在部7A、7Bは、これら各開口5Eをくぐり抜
けて側方に延びている。そして、各開口5Eの寸法及び
形状は、後述するツールホルダ7の傾斜状態を許容し得
るよう、若干の余裕をもって定められている。
A support cylinder 5D for supporting the tool holder 7 through a biaxial rotation support mechanism 41 extends from the mounting seat 5C, and four openings 5E are formed in a part of the support cylinder 5D.
(Only two are shown) are provided, and the laterally extending portions 7A and 7B of the tool holder extend laterally through the respective openings 5E. The size and shape of each opening 5E are set with a slight margin so that the tilted state of the tool holder 7 described later can be allowed.

【0033】2軸周り回転支持機構41は、図中Pで示
した位置を通り図3の紙面に垂直な軸(Y軸)と、同じ
く点Pを通り紙面に平行で、且つツール基部3Bの軸線
(Z軸)に垂直な軸(X軸)の各々の周りでツールホル
ダ7を回転自在に支持する機構である。これを図5を特
に参照して説明すると、支持筒5DにはY軸に沿ったネ
ジ孔5F、5Gが穿たれており、これらネジ孔5F、5
Gには各々先丸ネジ13A、13Bが貫通固定されてお
り、その先端の先丸部13C、13Dは、リング部材1
1に設けられた凹部11A、11Bに各々収容されてい
る。リング部材11がY軸の周りで滑らかに回転する為
に、必要に応じて公知の軸受け構造(例えば、ボールベ
アリング状のもの)が各凹部11A、11Bに設けられ
る。
The rotation support mechanism 41 about the two axes is parallel to the paper surface passing through the position shown by P in the figure and perpendicular to the paper surface of FIG. 3 (Y axis), and also passing through the point P, and of the tool base 3B. This is a mechanism for rotatably supporting the tool holder 7 around each of the axes (X axis) perpendicular to the axis (Z axis). This will be described with particular reference to FIG. 5. The support cylinder 5D is provided with screw holes 5F and 5G along the Y axis.
Rounded screws 13A and 13B are respectively fixed to the G through holes, and the rounded portions 13C and 13D at the tips thereof are the ring members 1
They are housed in the recesses 11A and 11B provided in the No. 1, respectively. In order for the ring member 11 to rotate smoothly around the Y axis, a known bearing structure (for example, a ball bearing type) is provided in each recess 11A, 11B as necessary.

【0034】このようにして、支持筒5Bに対してY軸
周りで回転自在に支持されたリング部材11自身には、
X軸に沿ったネジ孔11C、11Dが穿たれており、こ
れらネジ孔11C、11Dには各々先丸ネジ12A、1
2Bが貫通固定されており、その先端の先丸部12C、
12Dは、ツールホルダ7に設けられた凹部7C、7D
に各々収容されている。ツールホルダ7のY軸の周りで
の滑らかな回転を保証する為に、必要に応じて公知の軸
受け構造(例えば、ボールベアリング状のもの)が各凹
部7C、7Dに設けられることは、リング部材11の場
合と同様である。
In this way, the ring member 11 itself, which is rotatably supported around the Y axis with respect to the support cylinder 5B,
Screw holes 11C and 11D are formed along the X-axis, and these screw holes 11C and 11D respectively have rounded head screws 12A and 1D.
2B is fixed through, and the tip rounded portion 12C,
12D is the concave portions 7C and 7D provided in the tool holder 7.
Are housed in each. In order to ensure a smooth rotation of the tool holder 7 around the Y axis, a known bearing structure (for example, a ball bearing type) is provided in each recess 7C, 7D as necessary. It is similar to the case of 11.

【0035】ツールホルダ7の先端部には、ツールホル
ダ基部3Bよりも僅かに大径の開口を中央部に設けたカ
バー部材16が、4個の係止ネジ15(2個のみ図示)
を用いて取り付けられている。ツール3をツールホルダ
7に対して装着固定するには、このカバー部材16の開
口からツール基部3Bを挿入し、ツールホルダ7先端部
からやや離れた部分に設けられた3個のネジ孔の各々に
挿過された固定ネジ14(1個のみ図示)によって3方
よりツールホルダ基部3Bを締め付けて固定する。
At the tip of the tool holder 7, there is provided a cover member 16 having an opening having a diameter slightly larger than that of the tool holder base 3B at the center, and four locking screws 15 (only two are shown).
Is attached using. To mount and fix the tool 3 on the tool holder 7, the tool base 3B is inserted through the opening of the cover member 16, and each of the three screw holes provided at a portion slightly away from the tip of the tool holder 7 is inserted. The tool holder base portion 3B is fastened and fixed from three directions by the fixing screw 14 (only one is shown) inserted in the.

【0036】ツール3の固定位置は、2軸周りでの回転
自在な部分、即ち、ツール3及びツールホルダ7を合わ
せたものの重心Gが2本の回転軸(X軸及びY軸)の交
点Pと一致するように選ばれる。その位置は、進退部材
9A、9Bの反力を0とした状態(あるいは、電空バル
ブ装置を動作させてストップシリンダ6A、6B内を負
圧状態にして進退部材を退避させた状態)で、ツール3
に外力を加えてツールホルダ7を任意角度傾斜させてか
ら外力印加を止めた場合に、その傾斜姿勢を保持出来る
ような固定位置として、ツール、ツールホルダ等を含め
たフローティング機構の設計・製造時に予め決めておく
ことが出来る。
The fixed position of the tool 3 is a rotatable portion around two axes, that is, the center of gravity G of the tool 3 and the tool holder 7 combined is the intersection point P of the two rotation axes (X axis and Y axis). Chosen to match. The position is a state in which the reaction force of the advancing / retreating members 9A and 9B is 0 (or a state in which the electropneumatic valve device is operated to make the inside of the stop cylinders 6A and 6B a negative pressure state and the advancing / retreating members are retracted). Tool 3
When the tool holder 7 is tilted at an arbitrary angle by applying an external force to the tool holder and then the external force application is stopped, the fixed position is set so that the tilted posture can be maintained when designing and manufacturing the floating mechanism including the tool and the tool holder. It can be decided in advance.

【0037】その場合には、ツール基部3Bやツールホ
ルダ7に固定位置指示用のマークを付けたり、あるい
は、ツール基部3Bの先端近くにカバー部材16中央部
開口を通過出来ないリングをはめ込み固定しておき、該
リングがカバー部材16に当接する位置をもって、重心
Gが交点Pと一致する固定位置と定める等の手段を講ず
れば、オペレータが固定位置を捜す作業が不要になる。
In this case, a mark for indicating a fixed position is attached to the tool base 3B or the tool holder 7, or a ring which cannot pass through the central opening of the cover member 16 is fitted and fixed near the tip of the tool base 3B. If a measure is taken such that the center of gravity G is a fixed position where the center of gravity G coincides with the intersection P at the position where the ring abuts the cover member 16, the operator does not need to search for the fixed position.

【0038】また、ツールホルダ7に対するツール3の
固定をより堅固なものとする必要がある場合には、上記
止めネジ14による係止に代えて、公知の強力なチャッ
ク機構等を利用し、該チャック機構によりツール3を固
定される位置が、重心Gを点Pに一致させる位置を与え
るようにすることも考えられる。
When it is necessary to fix the tool 3 to the tool holder 7 more firmly, a known strong chuck mechanism or the like is used instead of the locking by the set screw 14. It is also conceivable that the position where the tool 3 is fixed by the chuck mechanism gives a position where the center of gravity G coincides with the point P.

【0039】前述したように、ツール3とツールホルダ
7を合わせたものの重心Gが点Pと一致する状態でツー
ル3がツールホルダ7に固定された状態で、ストップシ
リンダ6A、6Bに所定の正圧を与えると、進退部材9
A、9Bは図3、図4で示されているような出端状態
(基準状態)となる。即ち、ツールホルダ7の各側方延
在部7A、7Bに先端ローラ9C、9Dが接触し、ツー
ル基部3Bの軸(Z軸)と支持柱5Bの軸とが一致した
状態にある。
As described above, the tool 3 is fixed to the tool holder 7 with the center of gravity G of the tool 3 and the tool holder 7 aligned with the point P, and the stop cylinders 6A and 6B are fitted with a predetermined positive force. When pressure is applied, the retractable member 9
A and 9B are in the extended state (reference state) as shown in FIGS. 3 and 4. That is, the tip rollers 9C and 9D are in contact with the laterally extending portions 7A and 7B of the tool holder 7, and the axis of the tool base 3B (Z axis) and the axis of the support column 5B are in alignment with each other.

【0040】図6は、ストップシリンダ6A、6B内の
空気圧を調整する電空バルブ装置30を動作させる電気
系統の概略を示したブロック図であり、教示操作盤23
からの指令に応答するロボットコントローラ20のCP
U24に接続されたD/A変換器21A、演算増幅器2
1B、24Vの直流電源21D、直流電圧変換器(24
V/15V)21C及びアナログ電圧出力端子21Eが
示されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of an electric system for operating the electropneumatic valve device 30 for adjusting the air pressure in the stop cylinders 6A and 6B.
CP of the robot controller 20 responding to a command from
D / A converter 21A and operational amplifier 2 connected to U24
1B, 24V DC power supply 21D, DC voltage converter (24
V / 15V) 21C and analog voltage output terminal 21E are shown.

【0041】各ストップシリンダ内の基準状態での空気
圧を設定する為に、教示操作盤23から電空バルブ装置
30の動作指令が出されると、それに対応したデジタル
信号がCPU24から出され、D/A変換器21Aに入
力される。D/A変換器21Aのアナログ出力信号は、
適当な特性を有する演算増幅器21Bで演算増幅されて
からアナログ電圧出力端子21Eから取り出され、ケー
ブル31を介して電空バルブ装置30へ送られる。
When an instruction to operate the electropneumatic valve device 30 is issued from the teaching operation panel 23 in order to set the air pressure in each stop cylinder in the reference state, a digital signal corresponding to the instruction is issued from the CPU 24, and D / It is input to the A converter 21A. The analog output signal of the D / A converter 21A is
After being arithmetically amplified by the operational amplifier 21B having appropriate characteristics, it is taken out from the analog voltage output terminal 21E and sent to the electropneumatic valve device 30 via the cable 31.

【0042】演算増幅器21Bのバイアス電源として、
ここでは24Vの直流電源21Dの電圧を直流電圧変換
器21Cで15Vまで降圧したものを使用している。図
では、1系統のみを示したが、このようなアナログ電圧
出力系統を4系統(例えば、図6の21A、21Bを4
系統用意し、バイアス電源は21C,21Dを共用す
る。)設けることによって、各ストップシリンダ6A、
6B毎に空気圧を制御することが可能である。
As a bias power source for the operational amplifier 21B,
Here, the voltage of the 24V DC power supply 21D is reduced to 15V by the DC voltage converter 21C. Although only one system is shown in the figure, four such analog voltage output systems (for example, 21A and 21B in FIG.
The system is prepared and the bias power source shares 21C and 21D. ) By providing each stop cylinder 6A,
It is possible to control the air pressure every 6B.

【0043】今、教示操作盤23からの指令により、各
ストップシリンダ6A、6B内の空気圧を加工面の材質
等を考慮して決定された所定値になるように電空バルブ
装置30の動作を設定して、シリンダ出口を閉塞した状
態でバリ取り作業を開始したものとする。加工面からの
反力がいずれのストップシリンダ内の空気圧にも打ち勝
つことがなければ、フローティング機構は図3、図4に
示した状態のままであり、ツールホルダ7及びツール3
のロボットに対する相対姿勢は変わらない。ツール3の
外界に対する姿勢(ワールド座標系で見た姿勢)は、ロ
ボット手首1(図3参照)の姿勢が変われば、それに応
じて変化する。従って、下向きの加工面に対してバリ取
り加工を行う場合には、図1(b)のような姿勢を取る
が、その場合でも、作用の説明の欄で説明したように、
重心Gと2軸回転中心Pを一致させた本発明固有の構成
によって、従来のように自重分Wが加工面に対するツー
ル押し付け力を減殺することはない。
Now, in response to a command from the teaching operation panel 23, the electropneumatic valve device 30 is operated so that the air pressure in each of the stop cylinders 6A and 6B becomes a predetermined value determined in consideration of the material of the machined surface and the like. It is assumed that the burr removal work is started with the cylinder outlet set to be closed. If the reaction force from the processing surface does not overcome the air pressure in any of the stop cylinders, the floating mechanism remains in the state shown in FIGS. 3 and 4, and the tool holder 7 and the tool 3
Does not change its relative attitude to the robot. The attitude of the tool 3 with respect to the outside world (the attitude viewed in the world coordinate system) changes according to the attitude of the robot wrist 1 (see FIG. 3). Therefore, when the deburring process is performed on the downward processing surface, the posture shown in FIG. 1B is taken, but even in that case, as described in the section for explaining the operation,
Due to the unique configuration of the present invention in which the center of gravity G and the center of rotation P of the two axes are made to coincide with each other, the weight W does not diminish the tool pressing force against the machined surface unlike the conventional case.

【0044】ロボットが移動して、バリ取り刃3Aか大
きく強固なバリ部分に遭遇すると、加工面から強い反力
を受け、2軸周り回転支持機構41によって支持された
ツールホルダ7A及びツール3が傾斜する。この様子を
模式的に示したのが図7である。図7を参照すると、加
工面4からバリ取り刃3Aに加えられた力Fは、点Pの
周りの回転力(トルク)に変換され、ツールホルダ7の
側方延在部7Bを押上げる方向に付勢する。この力が、
進退部材9Aに対応したストップシリンダ6B内の空気
圧(基準状態)に打ち勝つと、ツール3を保持したツー
ルホルダ7全体が点Pの周りで回転し、進退部材9Bは
ストップシリンダ6Bへ向けて後退する方向に動く。こ
の動きは、進退部材9Bの先端にはローラ(転がり部
材)9Dが設けられている為にスムーズに行われる。
When the robot moves and encounters a deburring blade 3A or a large and strong deburring portion, the tool holder 7A and the tool 3 supported by the biaxial rotation supporting mechanism 41 receive a strong reaction force from the machining surface. Incline. FIG. 7 schematically shows this state. Referring to FIG. 7, the force F applied from the processing surface 4 to the deburring blade 3A is converted into a rotational force (torque) around the point P, and a direction in which the lateral extension 7B of the tool holder 7 is pushed up. Urge to. This power
When the air pressure (reference state) in the stop cylinder 6B corresponding to the advancing / retreating member 9A is overcome, the entire tool holder 7 holding the tool 3 rotates around the point P, and the advancing / retreating member 9B retracts toward the stop cylinder 6B. Move in the direction. This movement is performed smoothly because a roller (rolling member) 9D is provided at the tip of the advancing / retreating member 9B.

【0045】ツールホルダ7が傾斜すると、加工面4か
らの反力は緩和される一方、ストップシリンダ6B内に
閉じ込められた空気の圧力は上昇し、進退部材9Bの戻
り反力Tは増大する。従って、F=Tとなる位置で両者
が釣り合い、その時点での平衡姿勢となる。図では、進
退部材9Bが距離d退き、ツールホルダ7が角度θ傾い
た状態で釣り合った状態が示されている。
When the tool holder 7 is tilted, the reaction force from the machining surface 4 is alleviated, while the pressure of the air trapped in the stop cylinder 6B rises, and the return reaction force T of the advancing / retreating member 9B increases. Therefore, the two are in equilibrium at the position of F = T, and the equilibrium posture at that time is obtained. The figure shows a state where the advancing / retreating member 9B is retracted by a distance d and the tool holder 7 is tilted by an angle θ and balanced.

【0046】作用の説明の欄で述べたように(図2参
照)、加工面4からの反力は図7で紙面に垂直な送り方
向にも働くから、その反力は図示しない2個のツールホ
ルダ側方延在部を上昇させる回転力(X軸周り)に変換
される。その強さが、対応する進退部材を押し上げるに
十分な大きさを有していれば、ツールホルダ7はX軸の
周りでも回転し、ストップピストンによる戻り反力と釣
り合った平衡姿勢を取ろうとする。
As described in the section of description of the operation (see FIG. 2), the reaction force from the processing surface 4 also acts in the feeding direction perpendicular to the paper surface in FIG. 7, so the reaction force is not shown in the figure. It is converted into a rotational force (around the X axis) that raises the tool holder lateral extension. If the strength is large enough to push up the corresponding advancing / retreating member, the tool holder 7 also rotates around the X axis and tries to take an equilibrium posture in balance with the return reaction force by the stop piston. .

【0047】以上説明したことから判るように、4本の
ストップシリンダ内の空気圧の設定値を種々組み合わせ
て変えることによって、加工面の材質、形状、バリの大
きさ、バリ取り刃の種類、仕上げ精度等に合わせて最適
の方向別の戻り反力をフローティング機構に持たせるこ
とが出来る。
As can be seen from the above description, the material of the machined surface, the shape, the size of the burr, the type of the deburring blade, and the finish can be obtained by changing various combinations of the set values of the air pressures in the four stop cylinders. It is possible to provide the floating mechanism with the optimum return reaction force for each direction according to the accuracy and so on.

【0048】作用の説明の欄でも触れたように、例え
ば、ワークが鋼材のように硬い材質からなるものであれ
ば、送り方向に対応したフローティング反力と押し付け
方向に対応したフローティング反力の双方を比較的強く
した状態でバリ取り加工を行い、アルミニウム製のワー
クのように比較的柔らかい材質であれば、送り方向のフ
ローティング反力に対して押し付け方向の反力を比較的
弱くするによって、均一で良好な仕上げ面を得るという
ような、状況に応じた自在な選択が出来る。
As mentioned in the section of the description of the operation, for example, when the work is made of a hard material such as steel, both the floating reaction force corresponding to the feed direction and the floating reaction force corresponding to the pressing direction. Deburring is performed with the pressure relatively high, and if it is a relatively soft material such as an aluminum workpiece, the reaction force in the pressing direction is made relatively weak with respect to the floating reaction force in the feeding direction, and You can choose freely according to the situation, such as obtaining a good finished surface.

【0049】また、各ストップシリンダの出端状態にお
ける空気圧をロボットの運転に先立って設定しておくや
り方に代えて、教示プログラムに電空バルブ装置30の
制御指令を含ませておき、再生運転時にロボット位置に
対応した加工面の性状に合わせたフローティング反力制
御を行うことも可能である。
Further, instead of the method of setting the air pressure in the exit end state of each stop cylinder prior to the operation of the robot, the teaching program may include a control command for the electropneumatic valve device 30 so that the regenerative operation is performed. It is also possible to perform floating reaction force control that matches the properties of the machined surface corresponding to the robot position.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明では、交点を有する2本の軸の周
りの回転自由度を有するツールホルダにバリ取りツール
を装着して、バリ取りツールの姿勢を弾力的に規制する
方式を採用し、且つ、ツールホルダにバリ取りツールを
装着した状態において回転自由度を有する部分全体の重
心位置が、前記2本の軸の交点と実質的に一致させた構
造としたので、加工面に対して上方からツールを押し付
ける姿勢をとった場合と、加工面に対して下方からツー
ルを押し付ける姿勢をとった場合のいずれにおいても、
ツール及びツールホルダの自重によってバリ取りツール
の押し付け力が影響されることがない。従って、加工面
の3次元的な向きに対応したツール姿勢の変化によって
仕上げ状態が変動することを避けることが出来る。
According to the present invention, the deburring tool is mounted on the tool holder having the rotational degree of freedom about the two axes having the intersections, and the posture of the deburring tool is elastically regulated. Moreover, since the position of the center of gravity of the entire portion having the rotational degree of freedom in the state where the deburring tool is mounted on the tool holder is made to substantially coincide with the intersection of the two axes, In both the case where the tool is pressed from above and the case where the tool is pressed against the machined surface,
The pressing force of the deburring tool is not affected by the weight of the tool and the tool holder. Therefore, it is possible to prevent the finish state from changing due to the change of the tool posture corresponding to the three-dimensional orientation of the machined surface.

【0051】そして、ツール刃が加工面に及ぼす力は、
重心=2つの回転軸の交点に作用する外力とその周りの
回転力のみになるので、各回転軸の周りの回転力を個別
に制御することを通して、各回転軸の方向に直交した方
向のフローティング反力を個別に調整することが可能と
なる。
The force exerted by the tool blade on the machined surface is
Center of gravity = Since only the external force that acts on the intersection of two rotating shafts and the rotating force around it, the floating force in the direction orthogonal to the direction of each rotating shaft is controlled by controlling the rotating force around each rotating shaft individually. The reaction force can be adjusted individually.

【0052】ツールの姿勢を弾力的に規制する手段とし
て、反力を調節出来る4本の進退部材をツールホルダに
当接させた構造を採用し、4本の進退部材の各々の反力
を制御可能な空気圧シリンダ、ばね機構、磁力機構等を
介して支持し、2つの回転軸の周りの回転力を調整すれ
ば、それに応じてフローティング反力の方向特性が調整
出来る。従って、加工面の材質、バリの大きさ、使用す
るバリ取り刃の種類等に応じて、ツール押し付け方向と
ツール送り方向についてのフローティング反力を個別に
選択・設定することが可能となり、所望の仕上げ精度で
バリ取り作業を円滑に行うことが容易となる。
As a means for elastically controlling the attitude of the tool, a structure in which four advancing / retreating members capable of adjusting the reaction force are brought into contact with the tool holder is used to control the reaction force of each of the four advancing / retreating members. By supporting it through a possible pneumatic cylinder, a spring mechanism, a magnetic force mechanism, etc., and adjusting the rotational force around the two rotation axes, the directional characteristics of the floating reaction force can be adjusted accordingly. Therefore, it is possible to individually select and set the floating reaction force in the tool pressing direction and tool feeding direction according to the material of the machined surface, the size of the burr, the type of deburring blade used, etc. It becomes easy to perform deburring work smoothly with finishing accuracy.

【0053】また、材質等に合わせてフローティング反
力を変える為にフローティングユニット自体を交換する
煩雑な作業を行うという必要が無いので、作業効率が高
められると共に、多数の種類のフローティングユニット
をワーク材質等の変更に備えて揃えておく必要が無くな
るという利点がある。
Further, since it is not necessary to replace the floating unit itself in order to change the floating reaction force according to the material etc., the working efficiency can be improved, and many kinds of floating units can be used as the work material. There is an advantage that it is not necessary to prepare them in preparation for changes such as.

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

【図1】ツールの姿勢によりワークへの押し付け力が変
化することを説明する為の模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining that a pressing force on a work changes depending on a posture of a tool.

【図2】フローティング反力の方向特性制御について説
明する為に、加工面に残されたバリをロボットハンドに
取り付けたバリ取りツールを用いて除去する様子を模式
的に示した図。
FIG. 2 is a diagram schematically showing how burrs left on a machined surface are removed by using a deburring tool attached to a robot hand in order to explain directional characteristic control of a floating reaction force.

【図3】本発明に従ったフローティング機構を設けたロ
ボットのツールホルダ部及びロボットコントローラを含
むシステム全体の概要を模式的に表した図。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an overview of an entire system including a tool holder unit of a robot provided with a floating mechanism according to the present invention and a robot controller.

【図4】図3に示されたシステムで採用されている本発
明に従ったフローティング機構の一例を側方より見た拡
大断面図。
4 is an enlarged cross-sectional side view of an example of a floating mechanism according to the present invention employed in the system shown in FIG.

【図5】図4に描かれたフローティング機構の、線I―
Iで示された面に沿った断面図。
5 is a line I- of the floating mechanism depicted in FIG.
Sectional drawing which followed the surface shown by I.

【図6】図3〜図5に描かれているフローティング機構
におけるフローティング反力制御システムの電気系統の
概略の1例を示したブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a schematic electric system of a floating reaction force control system in the floating mechanism depicted in FIGS. 3 to 5.

【図7】図3〜図5に描かれているフローティング機構
によって支持されたバリ取りツールが、加工面からの力
を受けて傾斜した様子を模式的に示した図。
FIG. 7 is a view schematically showing a state in which the deburring tool supported by the floating mechanism depicted in FIGS. 3 to 5 is inclined by receiving a force from the processing surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット手首 2、40 フローティング機構 3 ツール 3A バリ取りツール刃 3B ツール基部 3C バリ取り刃装着部 4 加工面 4A バリ取り加工完了部 4B バリ取り加工未完了部 5 取付基部 5A 取付台座部 5B 支持柱 5C 取付座 5D 支持筒 5E 開口 6A、6B ストップシリンダ 7 ツールホルダ 7A、7B 側方延在部 7C、7D 凹部 9A、9B 進退部材 9C、9D ローラ(転がり部材) 11 リング部材 11A、11B 凹部 12A、12B、13A、13B 先丸ネジ 12C、12D、13C、13D 先丸部 14 固定ネジ 15 係止ネジ 16 カバー部材 20 ロボットコントローラ 21 アナログ電圧取出部 21A D/A変換器 21B 演算増幅器 21C 直流電圧変換器 21D 直流電源 22 ロボット制御信号出力部 23 教示操作盤 24 CPU(中央演算処理装置) 30 電空バルブ装置 31、34 ケーブル 32、33 ホース 41 2軸周り回転支持機構 50 ロボット本体 51 入力端子部 G 2軸周り回転自在部分(ツール及びツールホルダ)
の重心 P 2軸(X軸、Y軸)交点
1 Robot wrist 2, 40 Floating mechanism 3 Tool 3A Deburring tool blade 3B Tool base 3C Deburring blade mounting part 4 Processing surface 4A Deburring processing completed part 4B Deburring processing incomplete part 5 Mounting base 5A Mounting base 5B Support column 5C mounting seat 5D support cylinder 5E opening 6A, 6B stop cylinder 7 tool holder 7A, 7B lateral extension 7C, 7D recess 9A, 9B advancing / retracting member 9C, 9D roller (rolling member) 11 ring member 11A, 11B recess 12A, 12B, 13A, 13B Tip Round Screw 12C, 12D, 13C, 13D Tip Round Part 14 Fixing Screw 15 Locking Screw 16 Cover Member 20 Robot Controller 21 Analog Voltage Extracting Section 21A D / A Converter 21B Operational Amplifier 21C DC Voltage Converter 21D DC power supply 22 Robot control signal output Part 23 Teaching operation panel 24 CPU (central processing unit) 30 Electropneumatic valve device 31, 34 Cables 32, 33 Hose 41 Rotating support mechanism around 2 axes 50 Robot main body 51 Input terminal part G 2 Rotating part around axis (tool and Tool holder)
Center of gravity P 2 axis (X axis, Y axis) intersection

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交点を有する2本の軸の周りの回転自由
度を有するツールホルダと、該ツールホルダに装着され
るバリ取りツールがワークへ押し付けられるように該バ
リ取りツールの姿勢を弾力的に規制する為の手段を有す
ると共に、前記ツールホルダにバリ取りツールを装着し
た状態において前記回転自由度を有する部分全体の重心
位置が、前記2本の軸の交点と実質的に一致しているこ
とを特徴とするバリ取りロボットのツールホルダ部のフ
ローティング機構。
1. A tool holder having a rotational degree of freedom around two axes having intersections, and a deburring tool which is mounted on the tool holder and is elastic in a posture so that the deburring tool is pressed against a work. And the position of the center of gravity of the entire portion having the rotational degree of freedom in the state where the deburring tool is mounted on the tool holder substantially coincides with the intersection of the two shafts. The floating mechanism of the tool holder part of the deburring robot, which is characterized by that.
【請求項2】 前記バリ取りツールの弾力的姿勢規制手
段が、個別に制御可能な戻り反力を与えられた4個の進
退部材を有し、前記各進退部材は各先端部に設けられた
転がり部材を介して前記ツールホルダに当接可能である
ことを特徴とする請求項1に記載されたバリ取りロボッ
トのツールホルダ部のフローティング機構。
2. The elastic posture regulation means of the deburring tool has four advancing / retreating members to which individually controllable return reaction forces are applied, and each advancing / retreating member is provided at each tip. The floating mechanism of the tool holder part of the deburring robot according to claim 1, wherein the floating mechanism is capable of contacting the tool holder via a rolling member.
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