JPH069783B2 - 自動研削装置 - Google Patents

自動研削装置

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JPH069783B2
JPH069783B2 JP61124537A JP12453786A JPH069783B2 JP H069783 B2 JPH069783 B2 JP H069783B2 JP 61124537 A JP61124537 A JP 61124537A JP 12453786 A JP12453786 A JP 12453786A JP H069783 B2 JPH069783 B2 JP H069783B2
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JP61124537A
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真 麻田
昌男 川瀬
誠 藤内
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は鋳造等によつて発生するワークのバリ取り作業
を自動的に行うための自動研削装置に関するものであ
る。
(従来の技術) 砥石を用い研削により自動的にバリ取りを行う装置にお
いては、砥石が摩耗するので、研削の精度を確保するた
め、砥石の摩耗に応じて、研削作業動作の軌跡を補正し
ながら作業を進める必要がある。この補正を行うには、
作業者が仕上り具合を見て必要に応じて砥石を移動させ
て補正を行う方法や、一定の作業回数ごとに一定量づつ
自動的に砥石を移動させる方法などが用いられている。
また最近では自動的に砥石の摩耗量を検出し、摩耗量に
応じてバリ取り研削の動作軌跡を補正する装置も考案さ
れている(実願昭61-18400号)。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の作業者が仕上り具合を見て補正する方法では、人
手がいるうえ、作業者の個人差により品質がばらつくお
それがあり、一定量づつ自動的に砥石を移動させる方法
では、砥石の摩耗量が毎日異るため、実際の摩耗量と補
正量との間に差が生じて、バリ残しや母材の削り過ぎな
どがおこつて品質が損われる。また自動的に砥石の摩耗
量を検出し、摩耗量に応じてバリ取り動作軌跡を補正す
る装置においては、補正値を1個だけしか記憶させるこ
とができない。よつて第11図に示す場合のようにワーク
WのバリBを削りとるのに、磁石Gの姿勢角Θを変えな
がら作業を進めなければならない場合には、砥石Gの摩
耗形状は一般に第12図のwのような不規則な形となる。
そのため例えば第13図、第14図のように姿勢角をそれぞ
れΘ1,Θ2に変えなければならないときは、新品の砥石
先端G0に対して砥石Gの位置を補正すべき量がd1,d2
ようにそれぞれ異る。従つて砥石の姿勢角が違う場合
は、それぞれに対して異る補正量とする必要がある。本
発明はグラインダの砥石が種々な姿勢角をとりながらバ
リ取りを行う場合、砥石先端が常に同一の軌跡をとるこ
とができるよう、グラインダを制御するためになされた
ものである。
(問題点を解決するための手段) ロボツトアームの先端にグラインダを装着し、複数の砥
石姿勢により研削を行う自動研削装置において、ロボッ
トアームの先端にグラインダを装着し、複数の砥石姿勢
により研削を行う自動研削装置において、砥石姿勢ごと
の砥石摩耗量を検出する摩耗量検出手段と、該摩耗量検
出手段により検出した砥石摩耗量に基づいてロボット手
首座標系における砥石先端位置データを計算し記憶する
記憶装置と、該記憶装置によって記憶された砥石先端位
置データを砥石姿勢ごとに読み出す読出し装置と、該読
出し装置によって読み出された磁石先端位置データをも
とに、研削動作軌跡を補正し、ロボットを駆動する駆動
装置とを設けたものである。
(作 用) 上記のように構成した自動研削装置においては、磁石姿
勢ごとの砥石摩耗量を検出し、その磁石摩耗量に基づい
て求めた砥石先端位置データを記憶して砥石姿勢ごとに
読み出し、検査動作軌跡を補正するので、砥石姿勢を変
えながら研削を行う場合でも、所望の研削精度を確保で
きる。
(実施例) 以下本発明の実施例を図について説明する。
第1図に示すように、ロボツト1は基台2にロボツトア
ーム3,4が相互に回動自在に結合する構造である。アー
ム4の先端にグラインダ5が取付けられグラインダ5に
砥石6が装着されて回転する。磁石6は架台7に固定し
て取付けられたワーク8のバリ取り研削を行う。架台7
の側方には砥石摩耗量検出センサ9が配設され、検出セ
ンサ9は発光源9a、受光センサ9bによつて構成されてい
る。また制御装置10に対しては、受光センサ9bから、セ
ンサ出力信号回路11によつて結合しており、ロボツトア
ーム3,4の回動部に取付けられたエンコーダ12からも、
制御装置10に対してエンコーダ信号回路13によつて結合
している。制御装置10内には、前記センサ9からの信号
と各エンコーダ12からの信号とに基づいて(ロボット座
標系における)砥石先端位置を検出し砥石姿勢に対応す
る砥石摩耗量を検出する検出回路(図示略)と、該検出
回路により求めた砥石摩耗量に基づいてロボット手首座
標系における砥石先端位置データを計算し記憶する記憶
装置14とが設けられている。なお、センサ9、エンコー
ダ12および前記検出回路は摩耗量検出手段を構成する。
また記憶装置14に記憶されている複数の砥石先端位置デ
ータを、選択して読出す読出し装置15があり、読み出さ
れた砥石先端位置のデータをもとに、研削動作軌跡を補
正し、ロボット1に研削作業を実行させる駆動装置16が
設けられる。なおグラインダ5は、グラインダ用駆動電
源17から、電源ケーブル18によつて供給されるようにな
つている。
バリ取りは、第2a図のように砥石を一定角度だけ傾斜
させて研削が行われるが、傾斜角Θはワークの形状等の
制約から、数種類の傾斜角で行わねばならない。一般に
は予め数種類の傾斜角Θ,θ…等を設定しておき、
これらを切替えながら作業が行われる。また傾斜角Θは
90゜になることもあり、そのときは第26図のようにグ
ラインダ5が直角になるが、そのときのグラインダの向
きは仮想線5aの位置となることもある。これらの数種類
の砥石姿勢で研削作業を進めて行く場合、砥石6の先端
は第3図の破線Sのように摩耗するとし、砥石姿勢角が
Θの場合と直角の場合について考える。すると砥石姿勢
角Θの場合は、研削作業面はfθとなり、砥石が新品の
ときの砥石先端点G0に対してδの補正量が必要とな
る。しかし砥石姿勢角が直角のときは、研削作業面はf
となり、砥石が新品のときの砥石先端点Gに対して
δの補正量となる。
そこでこれらの適正量を自動的に検知するため第1図の
砥石摩耗量検出センサ9にロボット1が第4図にように
して砥石6の先端部を所定の姿勢を保持しながら近づけ
る。そしてセンサ9a,9bの間から砥石6を引抜くとき
に、砥石先端位置6aを検出するが、それについてのフロ
ーチヤートを第5図に示す。このときバリ取りに必要な
砥石姿勢角をΘn(n=1,2,…N)とし、最初の姿勢角
Θに対応する摩耗補正量を検出するため、砥石摩耗検
知センサ9に対して磁石姿勢角がΘ1になるようにグラ
インダ5を向ける(ステツプA3)。そしてその姿勢の
まゝロボツト1を動かして、砥石をセンサ9の発光源9
a、受光センサ9bの間から引抜く検知動作を行う。受光
センサ9bがオンになつたら(ステツプA5)、その際の
ロボツト各軸のエンコーダ値をもとに、砥石先端位置P
G1を求める(ステツプA6)。この砥石先端位置PG1は、
砥石が新品ならば、センサ設置位置Pと等しい筈である
が、砥石が摩耗しているためPG1≠Pとなり|PG1-P|に
より砥石摩耗量が求められる(ステップA8)。
また、ステップA8では、前記のようにして求めた砥石
摩耗量を用いて、後述する手順にしたがってロボット手
首座標系における砥石先端位置データを計算し、その結
果を記憶装置14の中のメモリアドレスNo.1に保存する
(ステツプA9)。次にn=n+1(ステツプA11)と
し、姿勢各Θ2についてステツプA3からステツプA9まで
の動作を行い、これをくりかえして姿勢角Θnの砥石先
端位置データNo.nが記憶装置14のメモリアドレスNon
に保存される。そして全姿勢についての砥石先端位置デ
ータがメモリに保存されて、n=Nとなつたら(ステツ
プA10)、摩耗検知の処理が終了する(ステツプA1
2)。
第6図は第5図のフローで求めた砥石摩耗に対する砥石
先端位置のデータをもとにバリ取り作業を実施する手順
を示すフローチヤートである。作業は開始すると(ステ
ツプB1)砥石摩耗検知が開始される(ステツプB2)。こ
れは前述のA1からA12までの全部の動作を示すもの
で、全部の記憶動作が終了したら(ステツプA12)、次
のバリ取り作業が開始される(ステツプB3)。そしてメ
モリされている記憶装置の砥石先端位置データNo.1〜N
o.Nを読み出し装置15で読みとるが、初めはまずn=1
に対応するデータをよみ出す(ステツプB4)。そしてそ
れによつて砥石動作軌跡を補正して姿勢角Θ1でのバリ
取り動作を遂行する(ステツプB5,B6)。次にはn=n
+1としΘ2,Θ3…と、各種の姿勢角でのパリ取り研削
を行い、1ワーク分の全部の作業を終つたら(ステツプ
B7)の次のワークのバリ取り研削を行い何個かのワー
クについて繰返す(ステツプB3〜B7)。そうすると当然
砥石が摩耗してくるから、砥石摩耗検知を再度実施する
かを判断する(ステツプB8)。
本実施例ではワークについての指定回数の作業を終えた
ら行うこととしているので、指定回数に達したら再度摩
耗検知を実行し(ステツプB2)、バリ取り作業が断続さ
れる。
こゝで、前記砥石先端位置データの計算根拠となるロボ
ット手首座標系は、第7図および第8図に示すように、
フランジ20の面に直角な方向をz軸、z軸に直交しグラ
インダの長手方向の前方向をx軸、x軸とz軸とに直交
し右手系を構成する方向をy軸とする。そしてロボツト
手首座標系O−yxzに前記砥石摩耗量を設定し、砥石
先端位置データ(砥石先端寸法)を求める。
砥石が新品の場合は、この座標系では砥石先端寸法P0
は砥石姿勢によらず同一であり、第7図、第8図に示す
ように、 P0=(x0,o,z0) となる。砥石先端が摩耗した場合は第9図に示すよう
に、 P1=(x01sinΘ,o,z−δ1cosΘ) となる。Θ=90゜の場合はsinΘ=1,cosΘ=oとなつ
て、第10図に示すように、その時の砥石先端の座標は P2=(x02,o,z0) となり、グラインダの向きを逆にすると、砥石厚みt0
だけz軸寸法が短くなり、 P2′=(x02,o,z0-t0) となる。
このようにして砥石先端位置のデータが記憶装置14の中
に読込まれているから、これを読み出し装置15で読み出
しながら、第6図のB3〜B7ステツプの作業が行われる。
すなわち各々の砥石姿勢に対応する砥石先端寸法によ
り、動作軌跡を補正しつつ作業が行われる。これによつ
て砥石摩耗が発生してもこれに関係なく精度のよいパリ
取り作業を実現することができる。
(発明の効果) 本発明は以上のような構成と作用を有するものであるか
ら、1つのワークのバリ取りを行う場合、種々な角度で
砥石をワークに当てて研削を行うときも、砥石姿勢に応
じて最適となるように砥石位置を修正できる。このため
ワークの仕上りが良好となる。また砥石は新品から大き
く摩耗するまでどのようなものでも使うことができる。
さらに砥石の端面形状を整えるためのドレツシングが不
要となる。よつてドレツシング装置も不要となり、ドレ
ツシング時間の省略、およびドレツシングを行わないこ
とによる磁石の寿命延長が可能となるほど大きな効果が
期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかゝる自動研削装置の構成を示す模式
図、第2a図はバリ取り時の砥石姿勢を示すグラインダ
とワークの側面図、第2b図は、第2a図で姿勢角が直角
な場合の図、第3図は砥石の摩耗状態と摩耗補正量との
関係を示す説明図、第4図は砥石を摩耗量検出のためセ
ンサに近づける状態を示す説明図、第5図は砥石摩耗量
を検知し、記憶させる動作のフローチヤート、第6図は
バリ取り作業全体のフローチヤート、第7図は摩耗量の
認識を行う場合の座標系の説明図、第8図は第7図で姿
勢角が直角な場合の図、第9図は砥石先端が摩耗した場
合の座標を表わす説明図、第10図は第9図で姿勢角が直
角な場合の図、第11図は従来の研削で砥石に角度をつけ
る場合の研削方法の説明図、第12図は砥石が摩耗する状
態を示す砥石の側面図、第13図、第14図は、砥石が姿勢
角を変えてワークに接する際の砥石位置修正の量を示す
説明図である。 1…ロボツト 5…グラインダ 6…砥石 9…砥石摩耗量検出センサ 10…制御装置 12…エンコーダ 14…記憶装置 15…読出し装置 16…駆動装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットアームの先端にグラインダを装着
    し、複数の砥石姿勢により研削を行う自動研削装置にお
    いて、砥石姿勢ごとの砥石摩耗量を検出する摩耗量検出
    手段と、該摩耗量検出手段により検出した砥石摩耗量に
    基づいてロボット手首座標系における砥石先端位置デー
    タを計算し記憶する記憶装置と、該記憶装置によって記
    憶された砥石先端位置データを砥石姿勢ごとに読み出す
    読出し装置と、該読出し装置によって読み出された砥石
    先端位置データをもとに、研削動作軌跡を補正し、ロボ
    ットを駆動する駆動装置とを設けたことを特徴とする自
    動研削装置。
JP61124537A 1986-05-29 1986-05-29 自動研削装置 Expired - Lifetime JPH069783B2 (ja)

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JPS62282860A JPS62282860A (ja) 1987-12-08
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JPH02280957A (ja) * 1989-04-20 1990-11-16 Koyama:Kk 鋳造品の仕上げ装置
JPH0755417B2 (ja) * 1989-12-21 1995-06-14 南精工株式会社 鋳型の加工機
FR2680477B1 (fr) * 1991-08-22 1995-12-08 Pont A Mousson Procede et machine d'ebarbage.

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