JPH06312343A - グラインダ作業ロボットの制御方法 - Google Patents

グラインダ作業ロボットの制御方法

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JPH06312343A
JPH06312343A JP5102036A JP10203693A JPH06312343A JP H06312343 A JPH06312343 A JP H06312343A JP 5102036 A JP5102036 A JP 5102036A JP 10203693 A JP10203693 A JP 10203693A JP H06312343 A JPH06312343 A JP H06312343A
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JP
Japan
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work
grinder
force
pressing force
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP5102036A
Other languages
English (en)
Inventor
Taku Yoshimi
卓 吉見
Makoto Jinno
誠 神野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Numerical Control (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確に位置決め固定されていないワークや未
知形状のワークに対しても、ワークのバリや急な凹凸を
短時間の作業で除去することのできるグラインダ作業ロ
ボットの制御方法を提供することを目的とする。 【構成】 ロボットの手先にグラインダを取り付け、前
記グラインダの押付け力を制御しながらワークの接線方
向にグラインダ作業を施すグラインダ作業ロボットの制
御方法において、前記グラインダを前記ワークの法線方
向にほぼ一定の力で押付けながら、前記ワークの接線方
向に発生する抵抗に応じて前記グラインダの送り速度を
変化させるグラインダ作業ロボットの制御方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの手先にグラ
インダを取り付け、グラインダの押付け力を制御しなが
らワーク表面にグラインダ作業を施すグラインダ作業ロ
ボットの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ロボットの手先にグラインダなどの研削
工具を取り付け、このグラインダを任意の形状のワーク
に対して所定の力で押し付けながら研削作業を行うグラ
インダ作業ロボットが知られている。
【0003】グラインダ作業ロボットの制御方法として
は、例えば特開平4-164585号などに記載のものが公知で
ある。このようなグラインダ作業ロボットでは、アーム
先端に取付けられた6軸力センサによりグラインダの押
付け力を検出し、この検出押付け力と目標押付け力とを
比較することによってグラインダの目標位置・姿勢を逐
次修正しながら目標押付け力を保持するように制御がな
されている。
【0004】このような公知の方法を用いることによ
り、例えば図6に示すようなワーク11内のグラインダ研
削領域12に対して、グラインダ3を複数回往復させなが
ら研削作業などを行い、所定の領域内を滑らかな状態に
研削することが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワーク
のバリや凹凸を確実に除去する作業を効率的に行うため
には、上述したように目標押し付け力を制御するだけで
は十分ではない。つまり、グラインダの目標仕上げ面に
沿って動かしながら作業を行うことが必要となる。その
ため従来は、まずワークを基準位置に確実に位置決め固
定し、その後に作業を開始するようにしていた。
【0006】ところが、ワークを基準位置に確実に位置
決め固定すること自体が難しく面倒であるとともに、さ
らに、複数の関節の先端に配置されるグラインダを位置
制御するためにはどうしても誤差が生じてしまう。その
ため、ロボットがワークを必要以上に削り込んでしまっ
たり、あるいは削り残しが発生するといった不具合が生
じてしまう。
【0007】そこで本発明は、正確に位置決め固定され
ていないワークや未知形状のワークに対しても、ワーク
のバリや急な凹凸を短時間の作業で除去することのでき
るグラインダ作業ロボットの制御方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、ロボットの手先にグラインダを
取り付け、前記グラインダの押付け力を制御しながら前
記グラインダの送り方向にグラインダ作業を施すグライ
ンダ作業ロボットの制御方法において、前記グラインダ
を前記ワークの法線方向にほぼ一定の力で押し付けなが
ら、前記ワークの接線方向に発生する抵抗に応じて前記
グラインダの送り速度を変化させることを特徴とするも
のである。
【0009】
【作用】以上のように本発明では、グラインダをワーク
の法線方向にほぼ一定の力で押し付けながらグラインダ
の送り方向(ワークの接線方向)に発生する抵抗(例え
ばバリ取り抵抗)に応じてグラインダの送り速度を変化
させることにより、グラインダがバリの大小に応じて逐
次速度変化しながらワークの接線方向に沿って作業を進
めてゆく。したがって、正確に位置決め固定されていな
いワークや未知形状のワークに対しても、ワークのバリ
や急な凹凸を短時間の作業で除去することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。まず、本発明に利用されるグラインダ作業ロボッ
トの制御構成を図1に示す。本発明の特徴は、グライン
ダの切削作業の際にワーク法線方向にはほぼ一定の力で
押付け、この状態を保持した状態でワークの接線方向
(グラインダ送り方向)に発生する抵抗(反力)を検出
し、検出された抵抗に応じてグラインダの送り速度を変
化させることにある。したがって、グラインダの根元部
分に取付けられた6軸力センサからワーク反力を検出す
るとともに、この反力を座標変換してワーク法線方向成
分とワークの接線方向成分とに分解し、それぞれの力成
分に応じた制御を行う。そして、グラインダ送り速度
(グラインダ位置情報の時間微分)をワーク接線方向に
発生する抵抗の関数として扱う。
【0011】また、ワーク法線方向の押付け力をグライ
ンダ送り速度(グラインダ位置情報の時間微分)の関数
として扱う制御も行い得るように構成される。このよう
にして、ロボットコントローラ内部では、算出された目
標軌道に対する各関節の目標位置等の計算や、検出され
た押付け力と目標押付け力との比較が行われる。そし
て、検出値が目標値に一致するようなフィードバック制
御がなされている。
【0012】なお、位置姿勢の目標値や力,モーメント
の目標値、あるいはワークの形状やワーク研削領域の境
界位置の指定などは、コンピュータを介して入力が可能
である。本発明の実施にあたっては、ロボットの構造や
基本的な制御方法については前述の特開平4-164585号記
載のものをそのまま採用しているため、ここでは詳細な
説明を省略する。
【0013】続いて、本発明の第1の実施例を図2に基
づいて説明する。図2に示されるワーク11は直線状に延
びた側面を備えており、その側面端部にバリを有してい
る。そしてグラインダ3に装着された砥石によってこの
バリを除去してゆく。
【0014】まず初めに、砥石表面をワーク11側面にほ
ぼ平行にした状態で、グラインダ3をワーク11に接触さ
せる。そして、グラインダ3をワーク11表面の法線方向
に向かって大きさFN の力で押付ける。
【0015】そして同時に、グラインダ3をワーク11表
面の接線方向に大きさVd の速度で送りながら、砥石側
面を用いてバリを徐々に削り落としてゆく。この時、グ
ラインダ3の送り速度Vd を常に一定値に保持してしま
うと、グラインダ3に過大な反力が作用して破損してし
まう危険性がある。したがって、除去するバリの大きさ
に応じて送り速度Vd を変化させる必要がある。そこ
で、グラインダ3の砥石平面内に作用するバリ取り抵抗
(ワーク反力)FR を6軸力センサを用いて検出し、例
えば図3(a),(b) に示すような関係にしたがってVd を
変化させることが好ましい。
【0016】ここで図3はバリ取り抵抗FR とグライン
ダ送り速度Vd との関係を示したグラフである。同図
(a) は抵抗FR が大きくなるにしたがって速度Vd を直
線的に減少させる場合を示すものである。また、同図
(b) は抵抗FR がF1 に至るまでは速度V0 を保持し、
抵抗FR がF1 を越えたら速度Vd を直線的に減少させ
る場合を示すものである。いずれの場合にも抵抗FR =
F0 となった時点で送り速度Vd =0としてグラインダ
を停止し、また抵抗FR >F0 となったら速度Vd<0
とし、砥石がバリに食い込まないようにグラインダを逆
方向に送る。もちろん、F1,F0,V0 などは作業状況や
ワーク形状等を考慮して任意に決定することが可能であ
り、グラフの変化の様子を二次曲線状としても構わな
い。
【0017】このような制御は、換言すれば、グライン
ダ平面内に作用するバリ取り抵抗FR が一定値となるよ
うに力制御を行う方法の一形態であると言うこともでき
る。そして図3に示すような関係を採用すれば、バリ取
り抵抗FR が大きくなるにしたがいグラインダ送り速度
Vd は小さくなる。つまり、グラインダがバリの大小に
応じて逐次速度変化しながらワークの接線方向に沿って
作業を進めてゆく。そのため、グラインダおよびワーク
に作用する負荷が過大になる危険性がなく、正確に位置
決め固定されていないワークや未知形状のワークに対し
ても対応できる。そして、ワークのバリや凹凸を短時間
の作業で除去することができる。
【0018】なお、上述の作業、つまりワークの側面端
部に形成されたバリを除去するような作業においては、
砥石をワーク側面にほぼ平行にした状態で作業を行って
いる。そのため、砥石とワークとの接触面積が大きく保
たれるので、砥石をワーク表面に沿って移動させること
が容易となる。また、砥石をグラインダ送り方向に若干
傾けて接触させれば、より精度良くバリを除去すること
ができる。
【0019】以上のように、グラインダをワークの法線
方向にほぼ一定の力で押し付けながら、ワークの接線方
向に発生する抵抗に応じてグラインダの送り速度を変化
させるように制御する本発明によれば、たとえワークが
正確に位置決め固定されていないような場合であって
も、ワーク表面のバリを短時間の作業で除去することが
でき、ワーク表面を滑らかな状態に仕上げることができ
るようになる。
【0020】なお、グラインダが砥石が過大なバリに達
した場合、バリ取り抵抗FR が急激に過大になってしま
うため、グラインダの送り速度Vd が0となってしまい
グラインダが進まなくなってしまう。その結果、ワーク
法線方向の押付け力FN が作用して砥石がワークに食い
込んでいってしまう恐れがある。
【0021】そこで本発明では、図4に示すように、ワ
ーク法線方向の押付け力FN の大きさをグラインダの送
り速度Vd の関数として変化させるように制御する方法
を併せて採用している。
【0022】図4(a) 〜(d) は、グラインダ送り速度V
d とワーク法線方向の押付け力FNとの関係を示したグ
ラフであり、図1中点線で示した制御信号に対応してい
る。同図(a) は速度Vd が小さくなるにしたがって押付
け力FN を直線的に増加させる場合を示すものである。
また、同図(b) は速度Vd がV0 に至るまでは押付け力
FN を直線的に減少させ、速度Vd がV0 を下回ったら
押付け力FN を0に保持する場合を示すものである。ま
た、同図(c) は(b) の応用であり速度Vd がV1 に至る
までは時に押付け力FN をF0 とし、これを押付け力の
上限とする場合を示すものである。また、同図(d) は速
度Vd がV0 に至るまでは押付け力FNを0に保持し、
速度Vd がV0 を下回ったら押付け力FN をF0 に保持
する場合を示すものである。もちろん、F0,V0,V1 な
どは作業状況やワーク形状等を考慮して任意に決定する
ことが可能であり、グラフの変化の様子を二次曲線状と
しても構わない。
【0023】いずれの場合にも、グラインダ送り速度V
d の減少に伴ってワーク法線方向の押付け力FN は小さ
くなる。このような制御方法を採用することにより、砥
石がワークへ食い込んでしまう事態を未然に防ぐことが
できる。
【0024】なお、砥石が過大なバリに食い込んだ瞬間
等にバリ取り抵抗FR が極端に過大になり、グラインダ
の送り速度Vd が負の値をとる(つまりグラインダが逆
方向に移動してしまう)ことがある。このような場合に
は、速度Vd の絶対値を採用すればよい。絶対値を算出
して図4の制御方法に適用することで、過大なバリが存
在するワーク表面を研削する作業においても作業を安全
に行うことができる。
【0025】図5は本発明の第2の実施例を示す図であ
る。ここでは、ワーク11は円弧形状の側面を備えてお
り、この側面端部にバリを有している。このような曲面
状の研削面に対しても本発明の制御方法を適用すること
が可能である。
【0026】まず初めに、砥石表面とワーク11側面との
間にできるだけ広い接触面積を確保するようにして、砥
石側面をバリに接触させる。そして、グラインダ3をワ
ーク11表面の法線方向に向かって大きさFN の力で押付
ける。なお、ワーク11が円筒形状のような場合には、押
付け力FN の方向はワーク11の曲率中心の方向に一致す
る。
【0027】そして同時に、グラインダ3をワーク11表
面の接線方向に大きさVd の速度で送りながら、砥石側
面を用いてバリを徐々に削り落としてゆく。この時、グ
ラインダ3の砥石平面内に作用するバリ取り抵抗FR を
6軸力センサを用いて検出し、前述の図3(a),(b) に示
すような関係にしたがってVd,FNを変化させる。
【0028】このような第2の実施例では研削面が曲面
状のため、グラインダを送りながらグラインダの姿勢を
連続的に変化させる必要があるものの、第1の実施例と
同等の効果を得ることができる。
【0029】また、本発明は、ワーク表面に急な凹凸が
あるような場合や、ワークが比較的簡単な形状の場合に
も適用することができる。なお、本発明は上述した実施
例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、正確に位置決め固定されていないワークや未知
形状のワークに対しても、ワークのバリや急な凹凸を短
時間の作業で除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のグラインダ作業ロボットに用いられる
制御構成のブロック図。
【図2】本発明の第1の実施例に係るグラインダ作業の
様子を示す概略説明図。
【図3】バリ取り抵抗FR とグラインダ送り速度Vd と
の関係の一例を示すグラフ。
【図4】ワーク法線方向の押付け力FN とグラインダの
送り速度Vd との関係の一例を示すグラフ。
【図5】本発明の第2の実施例に係るグラインダ作業の
様子を示す概略説明図。
【図6】従来方法によるグラインダ作業を説明する図。
【符号の説明】
3… グラインダ 11… ワーク
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 13/02 P 9131−3H 19/407 F 9064−3H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットの手先にグラインダを取り付け、
    前記グラインダの押付け力を制御しながらワークの接線
    方向にグラインダ作業を施すグラインダ作業ロボットの
    制御方法において、 前記グラインダを前記ワークの法線方向にほぼ一定の力
    で押付けながら、前記グラインダの送り方向に発生する
    抵抗に応じて前記グラインダの送り速度を変化させるこ
    とを特徴とするグラインダ作業ロボットの制御方法。
  2. 【請求項2】前記ワークの法線方向の押付け力を、前記
    グラインダの送り速度の関数として変化させることを特
    徴とする請求項1記載のグラインダ作業ロボットの制御
    方法。
JP5102036A 1993-04-28 1993-04-28 グラインダ作業ロボットの制御方法 Pending JPH06312343A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08252785A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Toshiba Mach Co Ltd 力制御ロボット
CN102059295A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 发那科株式会社 使用装载了力传感器的机器人机械手的辊式卷边加工装置
JP2015139831A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社Ihi 研磨ロボットとその制御方法
CN109955122A (zh) * 2019-04-23 2019-07-02 四川工程职业技术学院 基于机器视觉的全自动打磨系统及全自动打磨方法
CN112318319A (zh) * 2020-10-20 2021-02-05 天津大学 一种无编程的机器人在线恒力打磨控制系统及方法
WO2022113952A1 (ja) * 2020-11-24 2022-06-02 株式会社ダイワメカニック 3次元対象物の形状を認識し、その形状に沿って多関節ロボットを作動させる装置及び方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0332583A (ja) * 1989-06-28 1991-02-13 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット
JPH0379262A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Fanuc Ltd 数値制御装置のスイング研削加工方法
JPH0386461A (ja) * 1989-08-30 1991-04-11 Toshiba Corp グラインダ作業ロボットの制御方法
JPH03104561A (ja) * 1989-09-19 1991-05-01 Komatsu Ltd 研削条件制御方法
JPH054167A (ja) * 1991-06-25 1993-01-14 Toyoda Mach Works Ltd 研削装置
JPH0592345A (ja) * 1991-09-27 1993-04-16 Mazda Motor Corp 研磨ツールの制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0332583A (ja) * 1989-06-28 1991-02-13 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット
JPH0379262A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Fanuc Ltd 数値制御装置のスイング研削加工方法
JPH0386461A (ja) * 1989-08-30 1991-04-11 Toshiba Corp グラインダ作業ロボットの制御方法
JPH03104561A (ja) * 1989-09-19 1991-05-01 Komatsu Ltd 研削条件制御方法
JPH054167A (ja) * 1991-06-25 1993-01-14 Toyoda Mach Works Ltd 研削装置
JPH0592345A (ja) * 1991-09-27 1993-04-16 Mazda Motor Corp 研磨ツールの制御装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08252785A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Toshiba Mach Co Ltd 力制御ロボット
CN102059295A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 发那科株式会社 使用装载了力传感器的机器人机械手的辊式卷边加工装置
JP2011104599A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Fanuc Ltd 力センサを搭載したロボットマニピュレータを用いたロールヘム加工装置
US8726708B2 (en) 2009-11-12 2014-05-20 Fanuc Corporation Roller hemming device using robot manipulator with force sensor
JP2015139831A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社Ihi 研磨ロボットとその制御方法
CN109955122A (zh) * 2019-04-23 2019-07-02 四川工程职业技术学院 基于机器视觉的全自动打磨系统及全自动打磨方法
CN112318319A (zh) * 2020-10-20 2021-02-05 天津大学 一种无编程的机器人在线恒力打磨控制系统及方法
WO2022113952A1 (ja) * 2020-11-24 2022-06-02 株式会社ダイワメカニック 3次元対象物の形状を認識し、その形状に沿って多関節ロボットを作動させる装置及び方法

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