JPH08112754A - 自動研削装置における研削基準面検出装置 - Google Patents

自動研削装置における研削基準面検出装置

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JPH08112754A
JPH08112754A JP24742494A JP24742494A JPH08112754A JP H08112754 A JPH08112754 A JP H08112754A JP 24742494 A JP24742494 A JP 24742494A JP 24742494 A JP24742494 A JP 24742494A JP H08112754 A JPH08112754 A JP H08112754A
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JP
Japan
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grinding
contact
workpiece
reference surface
grindstone
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Application number
JP24742494A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Sakagami
和彦 坂上
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
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  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被研削材の研削基準面を精度よくかつ短時間
で検出する。 【構成】 加工部セット手段22によって研削加工部を
検出開始基準点にセットする。その後、第1速度制御手
段24により一旦高速で砥石を被研削材に接近させ、砥
石と被研削材との接触を接触検出手段23によって検出
して研削基準面のおおよその位置を検出する。そして、
砥石が被研削材に接触した後、離隔制御手段25によっ
て微少距離だけ砥石を被研削材から離隔させる。それか
ら、微少距離離隔した位置から、第2速度制御手段26
によって再び低速で砥石を被研削材に接近させ、この低
速により砥石が接触した被研削材の表面を、基準面検出
手段27によって被研削材の研削基準面として検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ビード等の研削仕
上げ作業等に使用される自動研削装置における研削基準
面検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動研削装置によって溶接ビー
ド等の研削仕上げ作業を行う場合には、溶接ビード等の
みを研削して被研削材そのものは研削しないようにする
ために、被研削材の研削の基準表面となる研削基準面を
精度よく検出する必要がある。
【0003】そこで、例えば特開平3−256682号
公報に記載されるようなロボット制御装置が提案されて
いる。具体的には、ロボットの手首の先端に工具及び接
触子を並んで取付け、目的加工物を加工する場合におい
て、接触検出手段によって、目的加工物の位置計測点
(研削基準面)を検出し、この位置座標を記憶する。そ
して、予め基準加工物にて記憶した基準位置計測点の位
置座標とこの目的加工物における位置計測点の位置座標
の差を用いて、同じく予め基準加工物にて記憶した基準
教示点の位置座標を補正して目標加工物の教示点の位置
座標を算出する。ロボットはこうして求められた教示点
に従って、目的加工物を加工するように構成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置にお
いては、接触子及びそれの接触を検出するための接触検
出手段を新たに設ける必要があり、構造が複雑になるの
に加えて、検出時間を短くしようとすれば、接触子を高
速で被研削材に接近させる必要があるが、そのようにす
ると検出精度が低下する一方、検出精度を高めるために
接触子を低速で被研削材に接近させるようにすれば、検
出時間が長くなるという問題がある。
【0005】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、被研削材の研削基準面を精度よくかつ短い検出時間
で検出することができる自動研削装置における研削基準
面検出装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータにより
回転駆動される砥石を有する研削加工部を備え、砥石を
回転させつつ被研削材に接近させ、該被研削材を所定形
状に研削加工する自動研削装置における研削基準面検出
装置を前提とする。
【0007】請求項1に係る発明は、上記研削加工部を
検出開始基準点に位置させる加工部セット手段と、上記
被研削材と砥石との接触を検出する接触検出手段と、上
記加工部セット手段の出力を受け、上記研削加工部が検
出開始基準点にセットされた後、上記砥石を被研削材に
高速で接近させる第1速度制御手段と、上記接触検出手
段の出力を受け、砥石と被研削材とが高速で接触したと
きに、砥石を被研削材から微少距離離隔させて停止させ
る離隔制御手段と、該離隔制御手段の出力を受け、砥石
が被研削材から微少距離離隔して停止した後、該砥石を
被研削材に低速で再度接近させる第2速度制御手段と、
上記接触検出手段の出力を受け、低速で再度接近させた
際、接触した被研削材の表面を研削基準面として検出す
る基準面検出手段とを備える構成とする。
【0008】請求項2に係る発明においては、さらに、
モータの負荷トルクを検出する負荷トルク検出センサを
有し、接触検出手段は、上記負荷トルク検出センサの出
力を受け、モータの負荷トルクの変化により砥石と被研
削材の表面との接触を検出するものである。
【0009】
【作用】請求項1に係る発明によれば、研削加工部が加
工部セット手段によって検出開始基準点にセットされる
と、第1速度制御手段によって一旦高速で砥石が被研削
材に接近せしめられる。そして、接触検出手段によって
砥石と被研削材との接触が検出されると、その接触位置
が被研削材の研削基準面のおおよその位置であると判断
される。それから、砥石が被研削材に接触した後、離隔
制御手段によって微少距離だけ砥石が被研削材から離隔
せしめられ、その微少距離離隔した位置から、第2速度
制御手段によって再び低速で砥石が被研削材に接近せし
められる。この低速により砥石が接触した被研削材の表
面が、基準面検出手段によって、被研削材の研削基準面
として検出される。
【0010】請求項2に係る発明によれば、負荷トルク
検出センサによって検出されるモータの負荷トルクの変
化により、接触検出手段によって砥石と被研削材の表面
との接触が検出される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。
【0012】自動研削装置の概略構成を示す図1におい
て、1は自動研削装置で、5軸多関節ロボット2のロボ
ットハンド2aの先端に研削加工部3が配設されてな
る。
【0013】上記研削加工部3は、レール4及び第1モ
ータ5によって回転駆動されるねじ棒6が平行に配設さ
れてなる枠体7を有する。ねじ棒6には、工具保持部材
8が移動可能に螺合され、該工具保持部材8の一端部に
レール4にスライド可能に係合するスライダ9が配設さ
れている。工具保持部材8の他端部には、第2モータ1
0によって回転駆動される砥石11を有する研削ユニッ
ト12が配設され、該研削ユニット12の砥石11を回
転させつつ被研削材Wに接近させ、該被研削材W上の溶
接ビードBを研削するように構成されている。
【0014】第1モータ5にはそれの回転位置を検出す
るエンコーダ13が付設され、第2モータ10には、そ
れの負荷トルクを、モータ10を流れる電流値として検
出するための電流センサ14(負荷トルク検出センサ)
が連係されている。尚、15は電源である。
【0015】21は研削基準面検出装置で、図2に示す
ように、図示しない操作部よりの研削基準面検出信号の
入力により、ロボット2のロボットハンド2aを位置制
御して上記研削加工部3を、予め設定されてる検出開始
基準点P0 に位置させる加工部セット手段22と、上記
被研削材Wと砥石11との接触を検出する接触検出手段
23と、上記加工部セット手段22の出力を受け、上記
研削加工部3が検出開始基準点P0 にセットされた後、
上記砥石11を被研削材Wに高速で接近させる第1速度
制御手段24と、上記接触検出手段23の出力を受け、
砥石11と被研削材Wとが高速で接触したときに、砥石
11を被研削材Wから微少距離離隔させて停止させる離
隔制御手段25と、該離隔制御手段25の出力を受け、
砥石11が被研削材Wから微少距離離隔して停止した
後、該砥石11を被研削材Wに低速で再度接近させる第
2速度制御手段26と、上記接触検出手段23の出力を
受け、低速で再度接近させた際、接触した被研削材Wの
表面W1 を研削基準面として検出し、検出開始基準点P
0 と研削基準面との距離である研削基準面位置信号を出
力する基準面検出手段27とを備える。
【0016】また、上記接触検出手段23は、電流セン
サ14の出力を受け、第2モータ10の負荷トルクに対
応するモータ10の電流値の変化により、被研削材Wの
表面W1 と砥石11との接触を検出するものである。
【0017】続いて、上記研削基準面検出装置21によ
って、被研削材Wの表面W1 の位置を検出する制御の流
れについて、図3に基づいて説明する。
【0018】図示しない操作部より研削基準面検出信号
が入力されると、まず、図4に示すように、研削加工部
3における砥石11を、座標値が予め定まっている検出
開始基準点P0 にセットするためにロボットハンド2a
の移動を開始する(ステップS1 )。それから、砥石1
1を検出開始基準点P0 とするための、ロボットハンド
2aの移動が完了したか否かが判定され(ステップS2
)、その移動動作が完了すると、研削基準面検出の準
備作業が終了したことになるので、砥石11を回転させ
る(ステップS3 )一方、移動が完了していなければ、
移動が完了するまでステップS1 の処理を繰返す。そし
て、砥石11を回転した後、研削基準面のおおよその位
置を知るために、工具保持部材8(従って砥石11)を
被研削材Wの方向へ高速で接近させる(ステップS4
)。
【0019】そして、モータ10に作用する負荷トルク
について負荷条件を満足するか否かが判定され(ステッ
プS5 )、負荷条件を満足すれば、砥石11が被研削材
Wの表面W1 に接触しているので(図5実線参照)、ス
テップ6 に移行して、一旦砥石11が被研削材Wの表面
W1 から所定の微少距離だけ離れるように工具保持部材
8を移動する(図5破線参照)一方、負荷条件を満足し
なければ、被研削材Wの方向への高速接近を継続する。
【0020】ここで、砥石11と被研削材Wの表面W1
との接触を検出する負荷条件としては、本例では、電流
センサ14よりの信号を受けて、モータ10を流れる電
流値が所定値を越えたときに負荷条件を満足し、砥石1
1が被研削材Wに接触したと判定するようにしている
が、そのほか、モータ10の負荷トルクを直接測定する
ようにしてもよいし、モータ10の回転数変化等により
判定するようにしてもよい。
【0021】微少距離だけ離れるように移動したか否か
を判定し(ステップS7 )、移動していれば、今度は低
速で再接近させる(ステップS8 )一方、移動が完了し
ていなければ、ステップS7 の処理を継続する。
【0022】低速で再接近させてから、前述した場合と
同様にして負荷条件を満足するか否かを判定し(ステッ
プS9 )、負荷条件を満足すれば、砥石11が被研削材
Wの表面W1 に接触しているので、現在位置を研削基準
面と検出して記憶し(ステップS10)、砥石11の回転
を停止する(ステップS11)一方、満足していなけれ
ば、低速での接近を継続する。尚、かくして検出された
研削基準面の位置は、図示しないメモリ手段において記
憶される。
【0023】その後、工具保持部材8を検出開始基準点
P0 まで上昇させ(ステップS12)、検出開始基準点P
0 までの移動が完了したか否かを判定し(ステップS1
3)、移動が完了していれば、終了し、完了していなけ
れば、上昇を継続する。
【0024】これにより、予め設定されて記憶されてい
る検出開始基準点P0 を基準位置として、該検出開始基
準点P0 から、基準面検出手段27によって検出され記
憶されている研削基準面までの高さが研削基準面の位置
として認識できるので、研削検出開始点P0 と研削基準
面W1 との距離を研削基準面検出装置21によって決定
し、研削基準位置信号として出力される。それによっ
て、溶接ビードBを指定する高さに研削することができ
る。具体的には、削り過ぎ防止のため、研削基準面(被
研削材Wの表面W1 )よりΔhだけ離れた位置Pまで砥
石11による研削が行われることになる(図6参照)。
【0025】尚、研削基準面W1 の位置を検出した後
は、公知の力制御を用いて自動研削が行われる。従っ
て、1回のパスで研削される溶接ビードBの量は、予め
設定する目標値によって決まり、電流センサ14からの
実負荷値が目標負荷値を越えないように力制御される。
この場合、図7に示すように、1回のパスでの、溶接ビ
ードBの削り残り部分B1 は2回目のパスで削られるこ
とになる。H1 は研削前の溶接ビードの高さ、H2 は1
回のパス後の研削後の溶接ビードの高さ、Hは希望の仕
上げ高さである。
【0026】
【発明の効果】請求項1に係る発明は、上記のように、
一旦高速で砥石を被研削材に接近させ、おおよその位置
検出を行い、接触後、微少距離だけ砥石を被研削材から
離隔させ、再び低速で接近させ、接触時の位置を研削基
準面の位置として検出するようにしているから、被研削
材の研削基準面を精度よくかつ迅速に検出することが可
能となる。
【0027】請求項2に係る発明は、モータの負荷トル
クの変化により、砥石と被研削材との接触を検出するよ
うにしているので、砥石と被研削材との接触を簡単に検
出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動研削装置の研削基準面検出装置の概略構成
図である。
【図2】制御系のブロック図である。
【図3】研削基準面を検出するための制御の流れを示す
フローチャート図である。
【図4】砥石が検出開始基準点にある状態の説明図であ
る。
【図5】砥石が被研削材の表面と接触した状態を示す説
明図である。
【図6】溶接ビードの研削についての説明図である。
【図7】溶接ビードの削り残しがあった場合の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 自動研削装置 3 押付け装置 10 第2モータ 11 砥石 21 研削基準面検出装置 22 加工部セット手段 23 接触検出手段 24 第1速度制御手段 25 離隔制御手段 26 第2速度制御手段 27 基準面検出手段 W 被研削材 W1 表面 B 溶接ビード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータにより回転駆動される砥石を有す
    る研削加工部を備え、砥石を回転させつつ被研削材に接
    近させ、該被研削材を所定形状に研削加工する自動研削
    装置における研削基準面検出装置において、 上記研削加工部を検出開始基準点に位置させる加工部セ
    ット手段と、 上記被研削材と砥石との接触を検出する接触検出手段
    と、 上記加工部セット手段の出力を受け、上記研削加工部が
    検出開始基準点にセットされた後、上記砥石を被研削材
    に高速で接近させる第1速度制御手段と、 上記接触検出手段の出力を受け、砥石と被研削材とが高
    速で接触したときに、砥石を被研削材から微少距離離隔
    させて停止させる離隔制御手段と、 該離隔制御手段の出力を受け、砥石が被研削材から微少
    距離離隔して停止した後、該砥石を被研削材に低速で再
    度接近させる第2速度制御手段と、 上記接触検出手段の出力を受け、低速で再度接近させた
    際、接触した被研削材の表面を研削基準面として検出す
    る基準面検出手段とを備えることを特徴とする自動研削
    装置における研削基準面検出装置。
  2. 【請求項2】 さらに、モータの負荷トルクを検出する
    負荷トルク検出センサを有し、 接触検出手段は、上記負荷トルク検出センサの出力を受
    け、モータの負荷トルクの変化により砥石と被研削材の
    表面との接触を検出するものであるところの請求項1記
    載の自動研削装置における研削基準面検出装置。
JP24742494A 1994-10-13 1994-10-13 自動研削装置における研削基準面検出装置 Withdrawn JPH08112754A (ja)

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