JPH1011125A - Working robot device and method for controlling continuous feeding speed - Google Patents

Working robot device and method for controlling continuous feeding speed

Info

Publication number
JPH1011125A
JPH1011125A JP15931296A JP15931296A JPH1011125A JP H1011125 A JPH1011125 A JP H1011125A JP 15931296 A JP15931296 A JP 15931296A JP 15931296 A JP15931296 A JP 15931296A JP H1011125 A JPH1011125 A JP H1011125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
tool
feed speed
robot
deviation
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.)
Granted
Application number
JP15931296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3567620B2 (en
Inventor
Nobuaki Oki
信昭 大木
Kenichi Tokuda
憲一 徳田
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.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP15931296A priority Critical patent/JP3567620B2/en
Publication of JPH1011125A publication Critical patent/JPH1011125A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3567620B2 publication Critical patent/JP3567620B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous feeding speed controlling method capable of using a tool in the best efficient state. SOLUTION: In the continuous feeding speed controlling method for detecting the load of a tool 4 by a power converter 6 and changing a feeding speed so that the load becomes objective load in the case of executing working by using a teaching playback type industrial robot 1 and a tool/cutter, the acceleration of the feeding speed is operated from a deviation between the tool load and the objective load and the change rate of the deviation to obtain a speed command.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットと
各種工具・刃具を用いてバリ取りや切断加工などを行う
加工ロボット装置及び連続送り速度制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing robot apparatus for performing deburring, cutting and the like using an industrial robot and various tools and cutting tools, and a continuous feed speed control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、ロボットを使用して研削・切削・
切断・削除を行う場合、一般的に加工対象物(ワーク)
にその目的に合った刃具を作用させる。刃具は工具によ
り回転もしくは振動させられる。
2. Description of the Related Art Usually, robots are used for grinding, cutting,
When cutting / deleting, in general, the workpiece (work)
Activate the cutting tool suitable for the purpose. The cutting tool is rotated or vibrated by a tool.

【0003】一般的に広く使用されているロボットはテ
ィーチングプレイバック方式であり、事前に教示された
動きを繰り返すものである。通常、ワークの材質や加工
条件(研削深さや切断面積)に合わせて動作位置と送り
速度を設定する。
A generally used robot is a teaching playback system, which repeats a movement taught in advance. Usually, the operation position and the feed rate are set according to the material of the work and the processing conditions (grinding depth and cutting area).

【0004】工具は、人間が使用する目的で製作された
物や、ロボット専用(工作機械用も含む)など様々な種
類があるが、その能力には限界があり、加工負荷が教示
時の設定よりも増加して工具能力を越えてしまうと工具
の動作が停止してしまう。更に、刃具は使用するにつれ
て摩耗等により加工能力が落ちるので、工具の負荷は常
時増加し、ついには工具の加工能力を越えてしまう場合
もある。そのような状態になっても、ロボットは教示さ
れた送り速度のまま作業を続行しようとするため、工具
は過負荷となり、最終的に刃具や工具の破損を招いてし
まう。
There are various types of tools, such as tools manufactured for human use and dedicated robots (including machine tools), but their capabilities are limited, and the processing load is set at the time of teaching. If the tool capacity exceeds the tool capability, the operation of the tool stops. Further, as the cutting tool is used, the working capacity is reduced due to wear or the like, so that the load on the tool is constantly increased and may eventually exceed the working capacity of the tool. Even in such a state, the robot attempts to continue the operation at the taught feed speed, so that the tool is overloaded, and eventually the cutting tool and the tool are damaged.

【0005】この対策として、工具の負荷を検出し、過
負荷状態となった場合、一時的に送りを停止し、停止位
置での切削または研削により負荷が下がった時点で再起
動させる工具・刃具の保護方法(特開平2−13916
7号)を本出願人が提案している。
[0005] As a countermeasure, a tool or cutting tool which detects the load of a tool and temporarily stops the feed when overloaded, and restarts when the load is reduced by cutting or grinding at the stop position. Protection method (JP-A-2-13916)
No. 7) has been proposed by the present applicant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

(1) 過負荷検出時にロボットを一時停止させるために
は、ロボットコントローラのCPUで信号処理を行う必
要があり、その間、つまり過負荷を検出してから実際に
ロボットが停止するまでの間も負荷増加が続くことにな
る。そのため、停止が間に合わず工具の能力を大きく越
えて回転または振動が停止してしまう状態になって、破
損する危険が生じる。これを避けるには、一時停止させ
る設定値(一時停止設定値)より高く回転または振動が
停止しない最大の負荷設定値(最上限設定値)を設け、
その設定値に達したら即システム停止とする必要があ
る。但し、システム停止となると、ロボットや周辺装置
を原位置に戻す復旧作業が大変なため、通常の研削時に
この最上限まで達しないようにする。
(1) In order to temporarily stop the robot when overload is detected, it is necessary to perform signal processing with the CPU of the robot controller. During that time, that is, from when overload is detected until the robot actually stops, The increase will continue. Therefore, the stop or the vibration is stopped in time, and the rotation or the vibration is stopped largely exceeding the capability of the tool, and there is a danger of breakage. To avoid this, provide a maximum load setting (maximum set value) that is higher than the set value for pausing (pause setting value) and does not stop rotation or vibration,
It is necessary to stop the system as soon as the set value is reached. However, when the system is stopped, it is difficult to restore the robot and peripheral devices to their original positions, so that the upper limit is not reached during normal grinding.

【0007】そのために、一時停止設定値と最上限設定
値の間隔が大きいほど効率が良いのにあまり高くするこ
とができない。更に、バリ取りのように研削対象の負荷
の大きさが不定な場合は、教示時の送り速度を最大負荷
が発生した場合を想定して設定するため、平常時のバリ
が無い場合の工具負荷が低く効率が下がる。
For this reason, the larger the interval between the temporary stop set value and the maximum upper limit set value, the higher the efficiency but the higher it cannot be. Furthermore, when the size of the load to be ground is uncertain such as deburring, the feed speed during teaching is set assuming that the maximum load occurs. Is low and efficiency is low.

【0008】(2) 従来の方法では、停止か動作かの状態
しか無いため、負荷が大きいと再起動時に再度一時停止
が掛かり、繰り返すことになる。この状態では、仕上げ
状態も悪く工具・刃具に与える悪影響も多大なため、回
数をカウントして設定回数内で研削できない場合は処理
不能判断しシステムを停止させている。そのため、ワー
クのロット変化等で教示時よりも加工負荷が大きめにな
ると停止する場合が多くなってしまう。
(2) In the conventional method, since there is only a state of stop or operation, if the load is large, the system is temporarily stopped again at restart and repeated. In this state, the finishing state is poor, and the adverse effect on the tools and cutting tools is great. Therefore, if the number of times is counted and grinding cannot be performed within the set number of times, it is determined that processing is impossible and the system is stopped. Therefore, when the processing load becomes larger than that at the time of teaching due to a change in the lot of the work or the like, the operation often stops.

【0009】(3) 送り停止時はロボットアームにも大き
な反力が掛かっているため、若干のたわみを生じ、通常
の軌跡よりも残り気味となるが、ロボットの送り停止中
に加工されて無負荷状態に戻るためその部分に段差を生
じる。
(3) When the feed is stopped, a large reaction force is also applied to the robot arm, so that a slight deflection is caused, and the trajectory tends to remain more than a normal trajectory. In order to return to the load state, a step is generated in that portion.

【0010】(4) 加工対象の負荷状態(バリの量等)が
教示時と変化した場合、調整は教示されている送り速度
を修正するしかない。
(4) When the load state (burr amount, etc.) of the object to be processed changes from that at the time of teaching, the only adjustment is to correct the feed speed taught.

【0011】そこで本発明は、上記課題を解決し、工具
を最も効率の良い状態で使用できる連続送り速度制御方
法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a continuous feed speed control method capable of using a tool in the most efficient state.

【0012】また、本発明は、上記課題を解決し、工具
を最も効率の良い状態で使用できるとともに、加工効率
及び精度の向上が図れる加工ロボット装置を提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a machining robot device which can use a tool in the most efficient state and can improve machining efficiency and accuracy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、ティーチング
プレイバック方式の産業用ロボットと工具・刃具を用い
て加工作業を行う際、工具負荷を検出し、負荷が目標負
荷となるように送り速度を変更する連続送り速度制御方
法において、送り速度を決定するために、工具負荷と目
標負荷の偏差と、偏差の変化率から、ファジィ推論によ
り送り速度の加速度を演算して速度指令を得ることを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when a machining operation is performed using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade, a tool load is detected and a feed speed is adjusted so that the load becomes a target load. In the continuous feed rate control method of changing the feed rate, it is necessary to calculate the acceleration of the feed rate by fuzzy inference from the deviation between the tool load and the target load and the rate of change of the deviation to obtain the speed command in order to determine the feed rate. Features.

【0014】本発明は、ティーチングプレイバック方式
の産業用ロボットと工具・刃具を用いて加工作業を行う
際、工具負荷を検出し、負荷が目標負荷となるように送
り速度を変更する連続送り速度制御方法において、送り
速度を決定するために、工具負荷と目標負荷の偏差と、
偏差の変化率から、ファジィ推論により送り速度の加速
度を演算して速度指令を得る一方、最上限値を設定しこ
の最上限値の検出時にロボットの送りを一時停止させ、
一定時間後に再度負荷チェックを行い、負荷が下がって
いた場合は送り速度を低速にした上で再起動させるこ
と、または教示の段階から大きな負荷が予測される場合
は、その部位の研削直前に送り速度減速指令を与えて強
制的に減速し、負荷ピークを低減させることを特徴とす
る。
The present invention provides a continuous feed rate for detecting a tool load and changing a feed rate so that the load reaches a target load when performing a machining operation using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade. In the control method, in order to determine the feed rate, the deviation between the tool load and the target load,
From the rate of change of the deviation, the speed command is obtained by calculating the acceleration of the feed speed by fuzzy inference, while setting the upper limit and temporarily stopping the robot feed when the upper limit is detected,
After a certain period of time, perform a load check again.If the load has dropped, lower the feed rate and restart the machine.If a large load is expected from the teaching stage, feed it just before grinding the part. It is characterized in that a speed deceleration command is given to forcibly decelerate to reduce the load peak.

【0015】また本発明は、ティーチングプレイバック
方式の産業用ロボットと工具・刃具を用い、ロボットコ
ントローラで産業用ロボットを制御して加工作業を行う
加工ロボット装置において、工具負荷を検出する負荷ト
ランスジューサと、各種接続機器の制御と信号の演算処
理を行うCPUに、FUZZY演算CPU、A/D変換
器、D/A変換器、D/O、D/Iをデータバスで接続
した構成の連続送り速度制御ユニットとを備え、送り速
度を決定するために、工具負荷と目標負荷の偏差と、偏
差の変化率から、ファジィ推論により送り速度の加速度
を演算して速度指令を得るようにしたこと、並びにFU
ZZY演算CPUの機能を連続送り速度制御ユニット用
CPUあるいはロボットコントローラの管理CPUに持
たせるようにしたことを特徴とする。
Further, the present invention relates to a load transducer for detecting a tool load in a machining robot apparatus for performing a machining operation by controlling an industrial robot with a robot controller using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade. A continuous feed rate in which a FUZZY calculation CPU, an A / D converter, a D / A converter, D / O, and D / I are connected via a data bus to a CPU that controls various connected devices and performs signal processing. A control unit and, in order to determine the feed speed, to obtain a speed command by calculating the acceleration of the feed speed by fuzzy inference from the deviation between the tool load and the target load, and the rate of change of the deviation; and FU
The function of the ZZY calculation CPU is provided to the CPU for the continuous feed speed control unit or the management CPU of the robot controller.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1に本発明の実施形態1を示
す。図中、1はロボット本体、2はティーチングプレイ
バック方式のロボットコントローラ、3は連続送り速度
制御ユニット、4は前記ロボット本体1のアームに取り
付けた高周波電動工具、5はこの高周波電動工具4の電
源として用いるインバータ装置である。このインバータ
装置5の出力端には高周波電動工具4の駆動電動機、例
えば誘導電動機4Mを接続し、その負荷電流及び電圧を
検出して負荷トランスジューサ(電力変換器)6の入力
としている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a robot main body, 2 is a robot controller of a teaching playback system, 3 is a continuous feed speed control unit, 4 is a high-frequency electric tool attached to an arm of the robot main body 1, 5 is a power supply of the high-frequency electric tool 4 It is an inverter device used as. A drive motor of the high-frequency electric tool 4, for example, an induction motor 4M is connected to an output terminal of the inverter device 5, and a load current and a voltage thereof are detected and used as an input of a load transducer (power converter) 6.

【0017】前記ロボットコントローラ2は、管理CP
U2−1、データメモリ2−2、制御CPU2−3、位
置検出インターフェース2−4、サーボインターフェー
ス2−5、サーボドライバ2−6、I/Oインターフェ
ースユニット2−7により構成している。I/Oインタ
ーフェースユニット2−7は、D/Iインターフェース
2−7A、D/Oインターフェース2−7B及びA/D
変換器2−7Cを有する。
The robot controller 2 has a management CP
It comprises a U2-1, a data memory 2-2, a control CPU 2-3, a position detection interface 2-4, a servo interface 2-5, a servo driver 2-6, and an I / O interface unit 2-7. The I / O interface unit 2-7 includes a D / I interface 2-7A, a D / O interface 2-7B, and an A / D
It has a converter 2-7C.

【0018】管理CPU2−1は、ロボットを任意の位
置に動かすインチング動作や教示操作(マンマシンイン
ターフェース)、教示データの記憶、再生を行う機能を
持つ。また、各入出力信号の条件により、停止させた
り、動作速度を変化させる適応制御を処理する。データ
メモリ2−2は、教示データや制御パラメータを記憶す
る。制御CPU2−3は、管理CPU2−1より与えら
れる教示位置データから、アーム各軸を制御する。位置
検出インターフェース2−4は、各軸のサーボモータに
取り付けられたアブソリュート(ABS)エンコーダか
らのパルスを制御CPU2−3に与える。サーボインタ
ーフェース2−5は、制御CPU2−3からの各軸動作
角度指令をサーボドライバ2−6に与えるパルスデータ
に変換する。サーボドライバ2−6は、各軸のモータを
駆動する。D/Iインターフェース2−7Aは、ディジ
タル信号を入力する。D/Oインターフェース2−7B
は、ディジタル信号を出力する。A/D変換器2−7C
は、アナログ信号をディジタル信号に変換する。
The management CPU 2-1 has a function of performing an inching operation for moving the robot to an arbitrary position, a teaching operation (man-machine interface), and storing and reproducing teaching data. Also, adaptive control for stopping or changing the operation speed is processed according to the condition of each input / output signal. The data memory 2-2 stores teaching data and control parameters. The control CPU 2-3 controls each axis of the arm based on the teaching position data provided from the management CPU 2-1. The position detection interface 2-4 gives a pulse from an absolute (ABS) encoder attached to the servomotor of each axis to the control CPU 2-3. The servo interface 2-5 converts each axis operation angle command from the control CPU 2-3 into pulse data to be given to the servo driver 2-6. The servo driver 2-6 drives the motor of each axis. The D / I interface 2-7A inputs a digital signal. D / O interface 2-7B
Outputs a digital signal. A / D converter 2-7C
Converts an analog signal into a digital signal.

【0019】なお、ロボットコントローラ2は、一般の
ティーチングプレイバック方式のコントローラのI/O
インターフェースにA/D変換器2−7Cを追加して、
電圧信号を0V〜フルスケールに対し0〜100%の内
部データに変換して扱うことができるようにしたもので
ある。
The robot controller 2 is an I / O of a general teaching playback type controller.
Add A / D converter 2-7C to the interface,
The voltage signal can be handled by converting it to internal data of 0 to 100% with respect to 0 V to full scale.

【0020】前記連続送り速度制御ユニット3は、各種
接続機器の制御と信号の演算処理を行うCPU3−1
に、ファジィ(FUZZY)演算CPU3−2、A/D
変換器3−3、D/A変換器3−4、D/O(ディジタ
ル出力器)3−5、D/I(ディジタル入力器)3−6
をデータバスで接続した構成としている。
The continuous feed speed control unit 3 is a CPU 3-1 for controlling various connected devices and processing signals.
And a fuzzy (FUZZY) calculation CPU 3-2, A / D
Converter 3-3, D / A converter 3-4, D / O (digital output device) 3-5, D / I (digital input device) 3-6
Are connected by a data bus.

【0021】前記負荷トランスジューサ6は、工具4の
入力電力を測定してそれに比例した電圧を出力する。こ
の出力電圧は、連続送り速度制御ユニット3のA/D変
換器3−3の入力としている。
The load transducer 6 measures the input power of the tool 4 and outputs a voltage proportional thereto. This output voltage is input to the A / D converter 3-3 of the continuous feed speed control unit 3.

【0022】上記構成において、工具4には、回転、振
動を問わず最大の能力を発揮する負荷を設定することが
可能である。本発明では、常時この負荷となるように追
従させるため、負荷の偏差と偏差の変化率を常時監視
し、その変化に応じてFUZZY推論により加速度を演
算し、積分した後にロボットコントローラ2に速度指令
として与え、送り速度を変えることで工具4の負荷を調
整する。
In the above configuration, it is possible to set a load that exerts the maximum performance on the tool 4 regardless of rotation or vibration. In the present invention, in order to always follow the load, the load deviation and the change rate of the deviation are constantly monitored, the acceleration is calculated by FUZZY inference according to the change, and the acceleration is calculated. The load of the tool 4 is adjusted by changing the feed rate.

【0023】図2に基本的な信号処理の流れ(フロー
図)を示す。連続送り速度制御ユニット3には、事前に
初期設定値やFUZZY制御に要する知識が記憶されて
いる。電源が投入されると、まず目標負荷値As及びそ
の他のパラメータが設定される(ステップS1)。続い
て、負荷トランスジューサ6の出力電圧信号が連続送り
速度制御ユニット3のA/D変換器3−3により内部デ
ータに変換される(S2)。変換されたデータは、CP
U3−1により前処理が行われる。
FIG. 2 shows a basic signal processing flow (flow diagram). The continuous feed speed control unit 3 stores in advance an initial set value and knowledge required for FUZZY control. When the power is turned on, first, the target load value A s and other parameters are set (step S1). Subsequently, the output voltage signal of the load transducer 6 is converted into internal data by the A / D converter 3-3 of the continuous feed rate control unit 3 (S2). The converted data is CP
Preprocessing is performed by U3-1.

【0024】即ち、負荷測定値Aiから目標負荷値As
引いて負荷偏差ΔAiを演算する(S3)、メンバーシ
ップ関数の入力範囲に合わせるため、ΔAiにゲインG1
を掛けてΔAINPを演算する(S4)、ΔAiから前回の
処理で演算されたΔAi-1を引いて偏差の変化率Δai
演算する(S5)、メンバーシップ関数の入力範囲に合
わせるため、ΔaiにゲインG2を掛けてΔaINPを演算
する(S6)、といった処理が順次実行される。この
後、FUZZY演算CPU3−2でFUZZY推論が実
行される(S7)。このFUZZY推論で使用されるF
UZZY制御の知識(ルール及びメンバーシップ関数)
の一例を表1と図3〜図5に示す。その詳細は後述す
る。この知識を用いて推論結果を得る方法は、FUZZ
Y推論の一般的な手法である重心法を採用している。
[0024] That is, for calculating the load deviation .DELTA.A i from the load measured values A i by subtracting the target load value A s (S3), to match the input range of the membership function, the gain G 1 in .DELTA.A i
Is multiplied to calculate ΔA INP (S4), and ΔA i −1 calculated in the previous process is subtracted from ΔA i to calculate a deviation change rate Δa i (S5), which is adjusted to the input range of the membership function. Therefore, processing such as multiplying Δa i by the gain G 2 and calculating Δa INP (S6) is sequentially performed. Thereafter, the FUZZY inference is executed by the FUZZY calculation CPU 3-2 (S7). F used in this FUZZY inference
Knowledge of UZZY control (rules and membership functions)
Is shown in Table 1 and FIGS. The details will be described later. A method of obtaining an inference result using this knowledge is described in FUZZ.
The centroid method, which is a general method of Y inference, is adopted.

【0025】演算結果は、速度指令の加速度ΔVOUT
して出力される。この後、最適な増加・減少量となるよ
うにΔVOUTにゲインG3を掛けてΔViを演算し(S
8)、これを前回の処理で出力した積分値Vi-1に加算
(積分)して速度指令値Viとする(S9)。速度指令
値Viは、D/A変換器3−4を介してロボットコント
ローラ2に出力される(S10)。ロボットコントロー
ラ2では、A/D変換器2−7Cによりアナログ入力電
圧が0〜100%に変換される(S11)。この出力値
をティーチング時の指定速度に掛けることにより、加工
時の送り速度を変化させる。
The calculation result is output as a speed command acceleration ΔV OUT . Thereafter, ΔV i is calculated by multiplying ΔV OUT by a gain G 3 so as to obtain an optimum increase / decrease amount (S
8), which added to the integrated value V i-1 output in the previous process (integration) and a velocity command value V i to (S9). Velocity command value V i is output to the robot controller 2 through the D / A converter 3-4 (S10). In the robot controller 2, the analog input voltage is converted to 0 to 100% by the A / D converter 2-7C (S11). By multiplying this output value by the designated speed at the time of teaching, the feed speed at the time of machining is changed.

【0026】なお、連続送り速度制御ユニット3は、工
具4の運転状態を負荷トランスジューサ6により監視
し、故障と判断した場合にはロボットコントローラ2に
「グラインダ異常」信号を出力する。また、上記制御で
も処理しきれないほど急激に負荷が増大した場合は、ロ
ボット1を停止する信号を出力し、工具・刃具及びロボ
ットを保護する。
The continuous feed speed control unit 3 monitors the operation state of the tool 4 by the load transducer 6, and outputs a "grinder abnormality" signal to the robot controller 2 when it is determined that the tool 4 has failed. Further, when the load increases so rapidly that even the above control cannot complete the processing, a signal for stopping the robot 1 is output to protect the tools / cutting tools and the robot.

【0027】FUZZY推論に用いるルールを表1に示
す。
Table 1 shows the rules used for FUZZY inference.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】この表は、偏差ΔAiと偏差の変化率Δai
の組み合わせをマトリックスとして示しており、例えば
表の第2行第3列の「PM」は、ファジィルールにおけ
る下記の組み合わせを表している。
This table shows the deviation ΔA i and the rate of change Δa i of the deviation.
Are shown as a matrix. For example, “PM” in the second row and third column of the table represents the following combination in the fuzzy rule.

【0030】「if ΔAi=NS and Δai=N
M then ΔVi=PM」 表中の記号PL、PM、PS、ZR、NS、NM、NL
は、それぞれ「正で大きい」、「正で中くらい」、「正
で小さい」、「ゼロ」、「負で小さい」、「負で中くら
い」、「負で大きい」という後述のメンバーシップ関数
のラベルを示す。
"If ΔA i = NS and Δa i = N
M then ΔV i = PM ”Symbols PL, PM, PS, ZR, NS, NM, NL in the table
Are the membership functions described below as “positive and large”, “positive and medium”, “positive and small”, “zero”, “negative and small”, “negative and medium”, and “negative and large”, respectively. Indicates the label.

【0031】ルールの特徴は、偏差ΔAiが大きくなる
ほど、また偏差の変化率Δaiが大きくなるほど加速度
ΔViの絶対値は大きくなり、変化する度合いは高くな
ることを基本とするものであり、負荷の変化が大きいほ
ど敏感に反応し、目標に近いほど反応が鈍くなる非線形
制御を実現できる。この実施形態では、特に目標負荷近
辺での制御安定性を確保するために、マトリックスの中
央付近で「ZR」の範囲を広くしている。
The features of the rule, the larger the deviation .DELTA.A i, also the absolute value of the higher acceleration [Delta] V i change rate .DELTA.a i deviation increases increases, the degree of change is one that basic to be higher, Non-linear control can be realized in which the larger the change in the load is, the more sensitive the response is, and the closer to the target, the less the response is. In this embodiment, the range of “ZR” is widened near the center of the matrix in order to secure control stability especially near the target load.

【0032】なお、組み合わせは、上記例に限定される
ものではなく、対象ワークの制御性に応じて各ラベルの
範囲を増減し最適なものを選定する。
The combination is not limited to the above example, and the range of each label is increased or decreased according to the controllability of the target work, and an optimum combination is selected.

【0033】次に、メンバーシップ関数について説明す
る。条件部は、負荷偏差ΔAiと偏差の変化率Δaiの2
入力である。図3及び図4にそのメンバーシップ関数を
示す。入力値は、負荷トランスジューサ6のフルスケー
ルに対する割合として入力される。
Next, the membership function will be described. The condition part is two of the load deviation ΔA i and the rate of change of the deviation Δa i .
Input. 3 and 4 show the membership functions. The input value is input as a ratio of the load transducer 6 to the full scale.

【0034】入力(1)の負荷偏差ΔAiのメンバーシ
ップ関数の特徴は、外側に近いほど各ファジィ集合の間
隔が狭くなるように設定することにより、偏差が大きい
場合に反応を敏感にし、0付近では不感帯に近い特性を
持たせて応答性の向上と制御の安定性を両立させている
ことである。
The feature of the membership function of the load deviation ΔA i of the input (1) is that the interval between each fuzzy set becomes narrower toward the outside, so that the response becomes sensitive when the deviation is large, In the vicinity, a characteristic close to a dead zone is provided to achieve both improvement of responsiveness and stability of control.

【0035】なお、ファジィ集合の形は、図示例の3角
型の他に、釣り鐘型、台形型等がある。実施形態では、
代表的な3角型を例示している。
The shape of the fuzzy set includes a bell shape, a trapezoid shape and the like in addition to the triangular shape in the illustrated example. In the embodiment,
A typical triangular type is illustrated.

【0036】入力(2)の負荷偏差の変化率Δaiのメ
ンバーシップ関数の特徴は、外側に近いほど各ファジィ
集合の間隔が狭くなるように設定することにより、偏差
が大きい場合に反応を敏感にし、0付近では不感帯に近
い特性を持たせて応答性の向上と制御の安定性を両立さ
せていることである。
The feature of the membership function of the load deviation change rate Δa i of the input (2) is that the interval between each fuzzy set becomes narrower toward the outside so that the response is sensitive when the deviation is large. In the vicinity of 0, a characteristic close to a dead zone is provided to achieve both improvement of responsiveness and stability of control.

【0037】なお、ファジィ集合の形式は、図示例の3
角型の他に、釣り鐘型、台形型等がある。実施形態で
は、代表的な3角型を例示している。
The format of the fuzzy set is 3 in the illustrated example.
In addition to the square shape, there are a bell shape, a trapezoid shape and the like. In the embodiment, a typical triangular type is illustrated.

【0038】結論部は、送り速度増加率ΔViの1出力
である。図5にそのメンバーシップ関数を示す。出力値
は、最終的にゲインを掛けて使用される。
The conclusion part is the first output feed speed increase ratio [Delta] V i. FIG. 5 shows the membership function. The output value is finally multiplied and used.

【0039】出力の送り速度増加率ΔViのメンバーシ
ップ関数の特徴は、0に近いほど各ファジィ集合の間隔
が狭くなるように設定することにより、ラベルが大きい
ほど出力されるΔViが大きくなるような非線形的な出
力値を得られることである。
The features of the membership functions of the feed rate increase rate [Delta] V i output by setting as more intervals of the fuzzy set close to 0 is narrowed, [Delta] V i increases output greater the label That is, such a nonlinear output value can be obtained.

【0040】なお、実施形態のファジィ集合の型式は、
シングルトンと呼ばれる型であり、他に3角型、釣り鐘
型、台形型等があるが、制御特性に大きな影響を与えな
いので、設定の容易なシングルトン型を例示している。
The type of the fuzzy set of the embodiment is as follows.
This type is called a singleton, and there are other types such as a triangle type, a bell type, and a trapezoidal type. However, since the control characteristics are not significantly affected, the singleton type which is easy to set is exemplified.

【0041】上記実施形態では、ロボットコントローラ
2とは別に連続送り速度制御ユニット3を設置し、連続
送り速度制御ユニット3にロボットコントローラ2との
信号の授受を行うためにD/O、D/I、D/Aの各イ
ンターフェースを持たせており、その動作は、要約する
と、(1) 「工具起動」信号を受けると、制御ユニット3
はインバータ装置5に運転信号を出力し、起動完了後、
無負荷電流をチェックする、(2) 「制御ON/OFF」
信号を受けると、工具4の起動を確認し、異常が無い場
合、前述の知識に従いD/A変換器3−4にロボット1
の送り速度指令(電圧)として出力する、(3) 工具4の
起動後のチェックで異常となった場合、制御ユニット3
は「グラインダ異常」と「ロボット停止」信号を出力
し、ロボットコントローラ2は異常を表示して停止す
る、といった動作になる。
In the above embodiment, the continuous feed speed control unit 3 is installed separately from the robot controller 2, and D / O, D / I , D / A interfaces, the operation of which can be summarized as follows: (1) When the "tool start" signal is received, the control unit 3
Outputs an operation signal to the inverter device 5, and after the start-up is completed,
Check no-load current, (2) "Control ON / OFF"
Upon receiving the signal, the activation of the tool 4 is confirmed, and if there is no abnormality, the robot 1 is sent to the D / A converter 3-4 according to the aforementioned knowledge.
(3) If the check after the start of the tool 4 is abnormal, the control unit 3
Outputs an "grinder abnormality" and a "robot stop" signal, and the robot controller 2 displays an abnormality and stops.

【0042】上記実施形態1の制御ユニット3のCPU
3−1をグレードアップし、ファジィ推論処理をソフト
的に行えば、FUZZY演算CPU3−2を省略でき
る。その場合、A/D変換器を内蔵しているか、あるい
は追加可能な仕様であれば、ロボットコントローラは既
設のコントローラを大きく改造することなく連続送り速
度制御ユニットを付設するだけで済み、汎用性が高くな
る。また、制御ユニット3のCPUの負担は大きくなる
が、FUZZY演算CPUの省略によってコストの低減
が図れる。
The CPU of the control unit 3 of the first embodiment
If 3-1 is upgraded and fuzzy inference processing is performed by software, the FUZZY calculation CPU 3-2 can be omitted. In such a case, if the A / D converter is built-in or if it can be added, the robot controller only needs to be equipped with a continuous feed speed control unit without greatly modifying the existing controller. Get higher. Although the load on the CPU of the control unit 3 increases, the cost can be reduced by omitting the FUZZY calculation CPU.

【0043】図6に本発明の実施形態2を示す。この実
施形態2では、実施形態1における連続送り速度制御ユ
ニット3の主要部(CPU3−1、FUZZY演算CP
U3−2、A/D変換器3−3)で構成する制御ユニッ
ト部3´をロボットコントローラ2´のI/Oインター
フェースユニット2−7´内に組み込み、信号の授受や
送り速度指令の出力をロボットコントローラ2´のI/
Oデータバスで行うようにしている。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the main part of the continuous feed rate control unit 3 (the CPU 3-1 and the FUZZY calculation CP
U3-2, a control unit 3 'composed of an A / D converter 3-3) is incorporated in the I / O interface unit 2-7' of the robot controller 2 'to send and receive signals and output feed speed commands. I / of the robot controller 2 '
O data bus.

【0044】上記構成においては、ロボットコントロー
ラ2´は制御ユニット部3´に対し、ロボット用A/D
変換器と同様に認識する。各信号の処理は、実施形態1
と同様である。
In the above configuration, the robot controller 2 'controls the control unit 3' to provide the robot A / D
Recognize in the same way as a converter. Processing of each signal is performed according to the first embodiment.
Is the same as

【0045】この実施形態2では、送り速度制御ユニッ
ト側のD/O、D/I、D/A変換器及びロボットコン
トローラのA/D変換器を省略するとともに、制御ユニ
ット部3´をロボットコントローラ2´に組み込んでい
るため、盤の増設等が不要になって大幅なコストダウン
となる。また、速度指令のA/D、D/A変換処理がな
くなるため、処理の高速化が図れる。更に、ロボットコ
ントローラ内蔵であっても別個にFUZZY演算CPU
3−2を持っているため、制御サイクルが早く応答性が
良好となる。
In the second embodiment, the D / O, D / I and D / A converters on the feed speed control unit side and the A / D converter of the robot controller are omitted, and the control unit 3 'is replaced with the robot controller. Since it is incorporated in 2 ', it is not necessary to add a panel or the like, so that the cost is greatly reduced. Further, since the A / D and D / A conversion processing of the speed command is eliminated, the processing can be speeded up. Furthermore, even if the robot controller is built in, the FUZZY calculation CPU
Because of having 3-2, the control cycle is quick and the response is good.

【0046】上記実施形態2において、制御ユニット部
3´のCPU3−1をグレードアップし、ファジィ推論
処理をソフト的に行えば、FUZZY演算CPU3−2
を省略できる。これにより、一層コストの低減が図れ
る。
In the second embodiment, if the CPU 3-1 of the control unit 3 'is upgraded and the fuzzy inference processing is performed by software, the FUZZY calculation CPU 3-2
Can be omitted. Thereby, the cost can be further reduced.

【0047】図7に本発明の実施形態3を示す。この実
施形態3では、ロボットコントローラ2″の管理CPU
ボード上にFUZZY演算CPU3−2を配設し、管理
CPU2−1で制御を行うようにしている。つまり、実
施形態2と同様に連続送り速度制御ユニットをロボット
コントローラに組み込んだ構成としている。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the management CPU of the robot controller 2 ″
The FUZZY calculation CPU 3-2 is provided on the board, and the control is performed by the management CPU 2-1. That is, as in the second embodiment, the continuous feed speed control unit is incorporated in the robot controller.

【0048】このような構成とすると、管理CPU2−
1でプログラムの制御も行えるため、設定変更等を専用
の命令にしたり、ティーチングボックス等のロボット側
のマンマシンインターフェースが利用できるようにな
り、使い勝手の向上が図れる。また、送り速度制御ユニ
ット側の入出力インターフェースを省略したり、FUZ
ZY演算CPUのロボットコントローラへの組み込みに
より盤増設を不要としたので、大幅なコストダウンとな
る。更に、速度指令のA/D、D/A変換処理がなくな
るため、処理の高速化が図れる。しかも、ロボットコン
トローラ内蔵であっても別個にFUZZY演算CPU3
−2を持っているため、制御サイクルが早く応答性が良
好となる。
With such a configuration, the management CPU 2-
Since the control of the program can be performed in the step 1, the setting change or the like can be made into a dedicated command, or a man-machine interface on the robot side such as a teaching box can be used, thereby improving usability. Also, the input / output interface on the feed speed control unit side can be omitted, or the FUZ
Since the ZY calculation CPU is incorporated in the robot controller, it is not necessary to increase the number of boards, so that the cost is greatly reduced. Further, since the A / D and D / A conversion processing of the speed command is eliminated, the processing can be sped up. In addition, even if the robot controller is built in, the FUZZY operation CPU 3
Due to having -2, the control cycle is quick and the response is good.

【0049】上記実施形態3において、管理CPU3−
1をグレードアップし、ファジィ推論処理をも行うよう
にすれば、FUZZY演算CPU3−2を省略できる。
これにより、一層コストの低減が図れる。
In the third embodiment, the management CPU 3-
If the fuzzy inference processing is also performed by upgrading 1 to 1, the FUZZY calculation CPU 3-2 can be omitted.
Thereby, the cost can be further reduced.

【0050】上記各実施形態1〜3の特徴 (1) 目標負荷を設定し、常時その負荷で加工できるよう
に送り速度を変化させるように制御すること(工具を最
も効率の良い状態で使用可能とすること). (2) 目標負荷に対する偏差と偏差の変化率からFUZZ
Y推論により加速度を求めること. 負荷の演算にFUZZY推論を採用する理由 a.目標追従性の向上 目標負荷に早く収束させるため、偏差が大きい場合には
応答性を早くし、偏差が小さい場合には遅くすることで
制御の安定性と高い応答性を両立させること(偏差の変
化率でも同様)が必要であり、FUZZY制御を採用
し、その知識(ルールとメンバーシップ関数)の組み方
を選定することで非線形制御の構築を容易にする. b.制御条件の変化に対する適応性の向上 制御性能の変化が連続的であるため、最適な条件で制御
できる. c.急激な変化への適応性の向上 急激な変化が発生した場合、その時の偏差と偏差の変化
率の大きさに応じて先読み制御ができるため、適応性が
向上する. (3) 求めた加速度を積分して送り速度とするため、ワー
クの材質や加工条件の差から最終的な送り速度指令値が
変わっても問題なく制御できること. 図8に本発明の実施形態4を示す。実施形態4は、処理
の遅れによる制御対応限界を越えるような負荷の急激な
変化があった場合でも、連続送り制御の特徴を活かして
なるべくライン停止をさせずに処理することを目的とし
ている。連続送り速度制御は、工具負荷に応じてロボッ
トコントローラに速度変更指令電圧を出力し、コントロ
ーラはその電圧を0〜100%の数値に内部変換してプ
ログラムで指定されている送り速度を加減しているた
め、負荷が低い場合は速度変更指令の100%を維持す
るようになり、送り速度はプログラムでの指定そのもの
となる。このプログラムでの指定速度を上げれば、負荷
が急に増大した場合の変化率が速度に応じて増加するた
め、負荷のばらつきが大きい場合の効率は良くなるが、
負荷が急に増大した場合の変化率が速度に応じて増加す
るため、処理のタイムラグによる負荷ピークが増加する
ようになる。この負荷ピークが工具の能力を大きく越え
ると、工具の動作が停止してしまうため、保護のために
システムを停止させる必要があり、頻繁にこの状態が起
きると全体の効率が悪くなり、結果的にプログラムで指
定できる最大速度の増大が期待できなくなる。
Features of each of the first to third embodiments (1) Set a target load and control so as to change the feed rate so that machining can always be performed with that load (the tool can be used in the most efficient state) And). (2) From the deviation to the target load and the rate of change of the deviation, FUZZ
Obtaining acceleration by Y inference. Reasons for Using FUZZY Inference for Load Calculation a. Improve target following performance To converge to the target load quickly, make the response faster when the deviation is large, and slow it when the deviation is small, to achieve both control stability and high response (deviation of deviation). The same applies to the rate of change), and FUZZY control is adopted, and the construction of nonlinear control is facilitated by selecting how to compose the knowledge (rules and membership functions). b. Improvement of adaptability to changes in control conditions Since control performance changes continuously, control can be performed under optimal conditions. c. Improvement of adaptability to sudden changes When sudden changes occur, read-ahead control can be performed according to the magnitude of the deviation at that time and the rate of change of the deviation. (3) Since the calculated acceleration is integrated into the feed rate, it can be controlled without any problem even if the final feed rate command value changes due to differences in the material of the work and the processing conditions. FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment aims at performing processing without stopping the line as much as possible by utilizing the features of the continuous feed control even when there is a sudden change in load exceeding the control response limit due to processing delay. In continuous feed speed control, a speed change command voltage is output to a robot controller in accordance with a tool load, and the controller internally converts the voltage to a numerical value of 0 to 100% to adjust a feed speed specified in a program. Therefore, when the load is low, 100% of the speed change command is maintained, and the feed speed is exactly specified by the program. If the speed specified in this program is increased, the rate of change when the load suddenly increases will increase according to the speed, so the efficiency will be improved when the load variation is large,
Since the rate of change when the load suddenly increases increases according to the speed, the load peak due to the processing time lag increases. If this load peak greatly exceeds the capability of the tool, the operation of the tool will stop, so the system must be stopped for protection, and if this occurs frequently, the overall efficiency will decrease, resulting in a decrease in efficiency. Increase of the maximum speed that can be specified by the program cannot be expected.

【0051】この実施形態4では、システム停止時にお
ける自動復帰動作を追加することにより、負荷ピークを
抑えプログラムでの指定速度を上げてライン停止事態を
避けるようにしている。
In the fourth embodiment, by adding an automatic return operation when the system is stopped, the peak load is suppressed, the speed specified by the program is increased, and the line stop situation is avoided.

【0052】図中、1はロボット本体、2はティーチン
グプレイバック方式のロボットコントローラ、3は連続
送り速度制御ユニット、4Gは前記ロボット本体1のア
ームに取り付けた高周波電動アングルグラインダ、5は
このグラインダ4Gの電源として用いるインバータ装置
である。このインバータ装置5の出力端にはグラインダ
4Gの駆動電動機、例えば誘導電動機を接続し、その負
荷電流を検出して負荷トランスジューサ(電流変換器)
6´の入力としている。
In the figure, 1 is a robot main body, 2 is a teaching playback type robot controller, 3 is a continuous feed speed control unit, 4G is a high frequency electric angle grinder attached to the arm of the robot main body 1, and 5 is this grinder 4G. This is an inverter device used as a power supply for the power supply. A drive motor of the grinder 4G, for example, an induction motor is connected to an output terminal of the inverter device 5, and a load transducer is detected by detecting a load current of the drive motor.
6 ′.

【0053】この実施形態4では、システム停止を掛け
る設定値は、安全を見込んで工具の能力を越えて動作停
止に陥る直前のレベルに設定している。この設定値を
「最上限値」と呼ぶ。例えば、3kw高周波電動アング
ルグラインダの場合、負荷電流26A時に最大出力5k
wを発生するため、これを越えると急激に出力・トルク
が共に低下し出力軸が回転停止状態に陥る。そこで、処
理遅れが発生しても越えることがないように安全を見込
んで20Aに設定している。
In the fourth embodiment, the set value at which the system is stopped is set to a level immediately before the operation stops due to exceeding the capability of the tool in view of safety. This set value is referred to as the “maximum value”. For example, in the case of a 3kw high-frequency electric angle grinder, the maximum output is 5k when the load current is 26A.
If w is exceeded, the output and the torque suddenly decrease when the w is exceeded, and the output shaft falls into a rotation stopped state. Therefore, the safety factor is set to 20A so as not to be exceeded even if a processing delay occurs.

【0054】そのため、システム停止しても実際に回転
不能状態まで行かない場合もあるので、「最上限値」を
検出した場合にはシステム停止として自動運転を中断す
るのではなく、ロボットの送りを一時停止させ、一定時
間後に再度負荷チェックして下がっていた場合は送り速
度指令を低速にした上で再起動させる。この制御動作に
より、負荷が大きくても急激な負荷増大は起こらなくな
り、再起動後は連続送り速度制御を掛けて動作するため
に最適な送り速度で加工が行われる。その処理フローを
図9に示す。このフロー図に示す処理は、連続送り速度
制御ユニット3内の制御CPU3−1で行うことにな
る。処理フローは、次の通りである。
For this reason, even if the system is stopped, there is a case where the robot does not actually reach the unrotatable state. If the "maximum limit" is detected, the automatic operation is not stopped as the system is stopped but the robot is fed. If the load is checked again after a certain period of time and the load is reduced again, the feed speed command is set to a low speed and restarted. Due to this control operation, even if the load is large, a sudden increase in the load does not occur, and after the restart, machining is performed at an optimum feed speed to operate with continuous feed speed control. FIG. 9 shows the processing flow. The process shown in this flowchart is performed by the control CPU 3-1 in the continuous feed speed control unit 3. The processing flow is as follows.

【0055】まず、負荷チェツクを行い(S21)、正
常の時は連続送り速度制御を実行し(S22)、次いで
研削終了か否かを判断する(S23)。負荷チェックで
「最上限」検出があった場合はロボット一時停止処理
(S24)を行い、1秒程度の待ち時間を取る(S2
5)。この後、再負荷チェックを行い(S26)、負荷
が下がっていた場合は送り速度指令変更(10〜20%
程度)の処理(S27)を実行し、ロボットを再起動す
る(S28)。負荷が下がっていない場合は、システム
停止とする(S29)。研削未終了時とロボット再起動
時には初段階の負荷チェック(S21)に戻る。
First, a load check is performed (S21). If the load is normal, continuous feed speed control is executed (S22), and then it is determined whether or not the grinding is completed (S23). If the "upper limit" is detected in the load check, the robot temporarily stops (S24) and waits for about 1 second (S2).
5). Thereafter, a reload check is performed (S26). If the load has decreased, the feed speed command is changed (10 to 20%).
(S27), and the robot is restarted (S28). If the load has not decreased, the system is stopped (S29). When grinding is not completed and when the robot is restarted, the process returns to the initial stage load check (S21).

【0056】この処理の追加によって、負荷ピークの増
大により停止しても、まだ工具が停止していない場合は
再起動して加工が続行されることになり、システム停止
の頻度が減少する。そのため、プログラムで指定する研
削時の最大速度が速くなって、負荷が小さい場合の加工
効率が良くなる。特に、負荷の大きさが一定しないで大
きく変動する場合に有効である。
With the addition of this processing, even if the tool is stopped due to an increase in the load peak, if the tool is not stopped yet, the tool is restarted to continue the machining, and the frequency of system stop is reduced. Therefore, the maximum speed at the time of grinding specified by the program is increased, and the processing efficiency when the load is small is improved. This is particularly effective when the load is not constant and fluctuates greatly.

【0057】また、予め負荷の増大が予想される場合、
例えば鋳物の湯口や揚がり等、教示の段階から大きな負
荷が工具に掛かることが予め予測できる場合は、ティー
チングされているロボットプログラムからその部位を研
削する直前に送り速度制御ユニットへ「送り速度減速指
令」(D/O出力)を与え、送り速度指令を10〜20
%程度に強制的に減速し研削を開始することにより、負
荷ピークを低く抑えることが可能であり、この制御動作
を追加する。この強制減速は、研削を開始して工具負荷
が無負荷状態を脱するか(研削を開始したと判断)、減
速開始から予め設定された一定時間を経過したか(ティ
ーチング時に想定したよりも湯口や揚がりが小さかった
場合)のどちらかの条件で解除され、通常の連続送り速
度制御に復帰し研削を行うので、負荷の増加が大きくな
かった場合でも、強制減速による作業効率悪化を最小限
にすることができる。図10に「送り速度減速指令」入
力時の処理フローを示す。このフロー図に示す処理は、
連続送り速度制御ユニット3内の制御CPU3−1で行
うことになる。処理フローは、次の通りである。
If the load is expected to increase in advance,
If it is possible to predict in advance that a large load will be applied to the tool from the teaching stage, such as a casting gate or a hoist, for example, the teaching robot program sends a `` feed speed reduction command (D / O output) and the feed speed command
By forcibly decelerating to about% and starting grinding, it is possible to keep the load peak low, and this control operation is added. This forced deceleration is performed by starting grinding and removing the tool load from the no-load state (determining that grinding has started), or by elapse of a predetermined period of time from the start of deceleration (gating is performed more than assumed during teaching). And when the lift is small), the grinding is performed by returning to the normal continuous feed rate control, so that even if the load increase is not large, deterioration of the work efficiency due to forced deceleration is minimized. can do. FIG. 10 shows a processing flow when the "feed speed deceleration command" is input. The process shown in this flowchart is
The control is performed by the control CPU 3-1 in the continuous feed speed control unit 3. The processing flow is as follows.

【0058】まず、送り速度減速指令チェックを行い
(S31)、OFF時には連続送り速度制御(S3
2)、研削終了か否かの判断(S33)のルーチンを実
行し、ON時には送り速度減速指令保持(10〜20
%)の処理(S34)、減速保持時間チェック(S3
5)、負荷電流が無負荷電流値上限以上か否かの判断
(S36)のルーチンを実行する。減速保持時間(1〜
2秒程度)に達した時と負荷電流が上限を越えている時
は、送り速度指令固定解除の処理(S37)を行い、連
続送り速度制御の処理(S32)に戻る。
First, a feed speed deceleration command check is performed (S31), and when it is OFF, continuous feed speed control (S3) is performed.
2), a routine of determining whether or not the grinding is completed (S33) is executed, and when ON, the feed speed deceleration command is held (10 to 20).
%) (S34), deceleration hold time check (S3
5) A routine for determining whether the load current is equal to or greater than the no-load current value upper limit (S36) is executed. Deceleration hold time (1 to
When the load current exceeds the upper limit (about 2 seconds) and when the load current exceeds the upper limit, the process of releasing the feed speed command fixation (S37) is performed, and the process returns to the continuous feed speed control process (S32).

【0059】この処理の追加によって、上述のような状
態で一時停止することがなくなり、予測可能な揚がりや
湯口が多い場合にもシステム停止や一時停止をすること
なく研削加工が実行される。つまり、効率が良く、かつ
安定した研削作業となる。これは、予め大きな負荷があ
ると予測できるが、その大きさが変動するような場合に
有効である。
With the addition of this processing, the suspension is not performed in the above-described state, and the grinding process is performed without stopping or suspending the system even when there is a lot of predictable frying and gates. That is, the grinding operation is efficient and stable. This is effective when a large load can be predicted in advance, but the magnitude fluctuates.

【0060】なお、「最上限」検出時の処理と「送り速
度減速指令」入力時の処理を併せて行えば、適用範囲の
拡大が図れ、連続送り速度制御に有用である。
If the processing at the time of detecting the "maximum upper limit" and the processing at the time of inputting the "feed speed deceleration command" are performed, the applicable range can be expanded, which is useful for continuous feed speed control.

【0061】次に、本発明の応用例を説明する。応用例
の一つは、前述の高周波電動アングルグラインダを工具
とした例(図8の実施形態4)で、鋳物のバリ研削に適
用した場合である。高周波電動アングルグラインダは、
オフセット砥石を刃具とし、重研削に向いている。駆動
モータは、2ポールのインダクションモータで、三相2
00V250Hzの電源(インバータ装置)としてい
る。負荷トランスジューサに電流変換器6´を使用して
いることは実施形態(図8)と同様であり、動作も同様
となる。
Next, an application example of the present invention will be described. One of application examples is an example in which the above-described high-frequency electric angle grinder is used as a tool (Embodiment 4 in FIG. 8), and is applied to burr grinding of a casting. High frequency electric angle grinder
Suitable for heavy grinding with offset whetstone as a tool. The drive motor is a 2-pole induction motor, three-phase two
A power supply (inverter device) of 00 V and 250 Hz is used. The use of the current converter 6 'for the load transducer is the same as in the embodiment (FIG. 8), and the operation is also the same.

【0062】バリの研削または切削に比較的多く用いる
電動工具としては、高周波電動アングルグラインダの
他、高周波スピンドル(一般的に高周波電源を使用し、
1〜数万の高回転数で、砥石またはエンドミルを刃具と
する)、インターナルグラインダ(1〜数万の高回転数
グラインダで、インターナル砥石を刃具として、主に鋳
物などの内面を研削する)、ストレートグラインダ(ス
ピンドルよりも低速で、主に平型砥石を取り付け、面積
の広い平面を研削する)などがある。また、工具の電源
は、単相100V50/60Hzでもその使用に合った
負荷トランスジューサを使用すれば可能であり、手作業
用のアングルグラインダやストレートグラインダなどで
も同様に使用できる。更に、鋳物のバリ取りの他、溶接
ビードの研削やFRPなど他の材料のバリ取りにも適用
できる。
As a power tool relatively frequently used for grinding or cutting of burrs, a high-frequency electric angle grinder, a high-frequency spindle (generally using a high-frequency power source,
Grinding wheels or end mills at high rotation speeds of 10,000 to tens of thousands, and internal grinders (High rotation speed grinders of 10,000 to tens of thousands, using internal whetstones as cutting tools, mainly grind the inner surface of castings etc. ), And straight grinders (at a lower speed than the spindle, mainly using a flat grindstone to grind a large area). The power source of the tool can be used even with a single-phase 100 V 50/60 Hz if a load transducer suitable for the use is used, and an angle grinder or a straight grinder for manual work can be used similarly. Further, in addition to deburring of castings, the present invention can be applied to grinding of welding beads and deburring of other materials such as FRP.

【0063】図11にエアスピンドルを使用したバリ取
りロボット装置(実施形態5)を示す。エアスピンドル
を使用し、機械加工バリ(カエリ)を切削する場合は、
削り過ぎないよう、エアスピンドル4Saの部分にパル
スピックアップ7を取り付けている。この実施形態5で
は、負荷トランスジューサ6″として回転計を用いてお
り、パルスピックアップ7からの入力を回転数に変換
し、それに比例した電圧として出力する。負荷トランス
ジューサ6″の出力を連続送り速度制御ユニット3に入
力し、ファジィ推論により演算してロボットコントロー
ラ2に速度指令を出力し、この速度指令によりプログラ
ムで指定された送り速度を変更しながらロボット1を制
御することは、前述と同様である。
FIG. 11 shows a deburring robot device (Embodiment 5) using an air spindle. When cutting machined burrs using the air spindle,
The pulse pickup 7 is attached to the air spindle 4Sa so as not to cut too much. In the fifth embodiment, a tachometer is used as the load transducer 6 ", and the input from the pulse pickup 7 is converted into a rotation speed and output as a voltage proportional thereto. The output of the load transducer 6" is controlled as a continuous feed speed. Inputting to the unit 3, calculating by fuzzy inference, outputting a speed command to the robot controller 2, and controlling the robot 1 while changing the feed speed specified by the program based on the speed command is the same as described above. .

【0064】この他のエア工具としては、エアアングル
グラインダ(刃具はオフセット砥石、電動に比べ軽研削
向き)、エアインターナルグラインダ(インターナル砥
石を刃具として、主にワークの内面を研削する)、エア
ストレートグラインダ(スピンドルよりも低速で、主に
平型砥石を取り付け、面積の広い平面を研削する)など
がある。また、同様の構成でFRPのバリ研削、溶接ビ
ードの研削などにも適用できる。
Other pneumatic tools include an air angle grinder (a cutting tool is an offset grindstone, which is more suitable for light grinding than an electric tool), an air internal grinder (a grindstone is mainly used to grind the inner surface of a work using an internal grindstone as a cutting tool), Air straight grinders (at lower speeds than spindles, mainly with flat grindstones for grinding large areas). In addition, the same configuration can be applied to burr grinding of FRP, grinding of weld beads, and the like.

【0065】図12及び図13に電動工具によるFRP
製品のトリミング(切断加工)の例(実施形態6及び
7)を示す。この例は、構成的には前記実施形態4と同
様であり、電動アングルグラインダ4Gに刃具としてカ
ッター(ダイヤモンドを電着した鋸刃)8を取り付けて
トリミングする場合(図12)と、電動スピンドル4S
eに刃具としてルータービット8´を取り付けてトリミ
ングする場合(図13)である。
FIGS. 12 and 13 show an FRP using a power tool.
An example (embodiment 6 and 7) of product trimming (cutting processing) is shown. This example is structurally the same as the above-described fourth embodiment. Trimming is performed by attaching a cutter (a saw blade on which diamond is electrodeposited) 8 as a cutting tool to the electric angle grinder 4G (FIG. 12), and the electric spindle 4S
This is a case where a router bit 8 'is attached as a cutting tool to e for trimming (FIG. 13).

【0066】前者は、直線部を長距離に亘って切断する
用途に適する。後者は、小さなR部や曲線のトリミング
に適する。信号処理と動作は、実施形態4と同様であ
る。
The former is suitable for use in cutting a straight portion over a long distance. The latter is suitable for trimming small R portions and curves. The signal processing and operation are the same as in the fourth embodiment.

【0067】図14、図15に床置き型切断機による鋳
造品の湯口切断の例(実施形態8)を示す。この実施形
態8では、電動の床置き型切断機11を用いており、切
断機11にチップソー11Aを刃具として取り付け、ロ
ボット1にワーク12をつかませてその湯口12Aを切
断する。チップソー11Aは、駆動モータ11B、プー
リ11C、ベルト11Dなどにより回転駆動する。工具
負荷は、電流変換器を用いた負荷トランスジューサ6´
により検出している。ここでは、電流変換器を用いた
が、電力変換器でもよい。また、一般にこのような用途
の場合は、モータの容量が大きくそれに伴いイナーシャ
も大きくなるため、より早く負荷変動を捕らえる手段と
してトルク変換器を用いることもある。その場合は、図
15のようにチップソー11Aを取り付けた軸にカップ
リング11Eを介してトルクセンサ13を挿設し、これ
をアンプ(負荷トランスジューサ)6Tに接続する。信
号処理と動作は、実施形態4と同様である。
FIGS. 14 and 15 show an example (Eighth Embodiment) of sluice cutting of a cast product by a floor type cutting machine. In the eighth embodiment, an electric floor-standing cutting machine 11 is used, and a tip saw 11A is attached to the cutting machine 11 as a cutting tool, and the robot 1 grips the work 12 to cut the gate 12A. The tip saw 11A is rotationally driven by a drive motor 11B, a pulley 11C, a belt 11D, and the like. The tool load is a load transducer 6 'using a current converter.
Detected by Here, a current converter is used, but a power converter may be used. In general, in the case of such an application, since the capacity of the motor is large and the inertia increases with the capacity, the torque converter may be used as a means for capturing the load fluctuation more quickly. In that case, as shown in FIG. 15, a torque sensor 13 is inserted through a coupling 11E to a shaft to which the tip saw 11A is attached, and connected to an amplifier (load transducer) 6T. The signal processing and operation are the same as in the fourth embodiment.

【0068】トルク変換器の一例(株式会社 クボタ
製)を図16、図17に示す。図16は動作原理図、図
17はブロック図である。軸31にトルクが負荷される
と、溝加工部A、Bにそれぞれ引張応力、圧縮応力が働
き、溝加工部A、Bの透磁率がそれぞれ増加、減少す
る。これを電圧/電流変換して出力する。そのために、
2系の励磁コイル32A,32Bと検出コイル33A,
33Bを設け、アンプ6Tに接続する。アンプ6Tは、
発振回路34、パワーアンプ35、整流回路36A及び
36B、フィルタ37A及び37B、演算回路38、V
/I変換器39などにより構成する。Aコイル系では、
引張応力+σにより溝加工部Aの透磁率が増加し、出力
電圧が増加する。Bコイル系では、圧縮応力−σにより
溝加工部Bの透磁率が減少し、出力電圧が減少する。両
出力電圧の差に基づいてトルクを演算する。
FIGS. 16 and 17 show an example of the torque converter (manufactured by Kubota Corporation). FIG. 16 is an operation principle diagram, and FIG. 17 is a block diagram. When torque is applied to the shaft 31, tensile stress and compressive stress act on the grooved portions A and B, respectively, and the magnetic permeability of the grooved portions A and B increases and decreases, respectively. This is voltage / current converted and output. for that reason,
Excitation coils 32A and 32B of two systems and detection coil 33A,
33B is provided and connected to the amplifier 6T. Amplifier 6T
Oscillator circuit 34, power amplifier 35, rectifier circuits 36A and 36B, filters 37A and 37B, arithmetic circuit 38, V
/ I converter 39 and the like. In the A coil system,
The magnetic permeability of the grooved portion A increases due to the tensile stress + σ, and the output voltage increases. In the B coil system, the magnetic permeability of the grooved portion B decreases due to the compressive stress −σ, and the output voltage decreases. The torque is calculated based on the difference between the two output voltages.

【0069】図18及び図19にFRP製品の穴あけ加
工の例(実施形態9及び10)を示す。実施形態9(図
18)では、刃具としてホールソー9を使用し、これを
電動ドリル4Deに取り付ける。負荷トランスジューサ
としては、電流変換器を使用する。信号処理と動作は、
実施形態4と同様である。
FIGS. 18 and 19 show examples (embodiments 9 and 10) of drilling an FRP product. In the ninth embodiment (FIG. 18), a hole saw 9 is used as a cutting tool, and this is attached to the electric drill 4De. A current transducer is used as a load transducer. Signal processing and operation
This is the same as the fourth embodiment.

【0070】実施形態10は、キリ穴加工のみの場合や
小径のホールソーを使用する場合にエアドリルを使用す
る例であり、エアドリル4Daにホールソー9´を取り
付けている。この場合は、実施形態5と同様に回転数を
検出し、送り速度制御に用いる。エアドリルを使用する
場合は、工具・刃具の保護のために先願(特開平4−2
50910号)のような「定押し圧装置」を取り付ける
が、本実施形態では、負荷制御ができるため、その必要
がなくなる。
The tenth embodiment is an example in which an air drill is used when only drilling holes or when using a small-diameter hole saw, and a hole saw 9 'is attached to the air drill 4Da. In this case, the number of rotations is detected in the same manner as in the fifth embodiment, and is used for feed speed control. When using an air drill, the prior application (Japanese Patent Laid-Open No.
No. 50910) is attached, but in the present embodiment, since load control can be performed, the necessity is eliminated.

【0071】[0071]

【発明の効果】【The invention's effect】

A.総体的(基本的)効果 (1) ティーチング時の速度指令をラフに行っても自動で
最適な速度に変更しながら加工を行うため、発生が予測
される最大負荷で送り速度を限定する必要がなくなり、
正常時のサイクルタイムの短縮によって加工効率が上が
る、(2) 負荷変動に対する対応能力が上がるため、ライ
ンが停止することが少なくなる、(3) ティーチングの送
り速度の細かい指定が不要なため、送り速度を最適な値
に調整する作業が少なくなり、ライン立ち上げ時のカッ
ト&トライに要する時間を短縮できる、(4) 速度変化の
指令が0〜100%の間で連続的に変化するため、動作
がスムーズである、(5) 負荷ピークの増大により停止し
ても、まだ工具が停止していない場合は再起動して加工
が続行されるため、システム停止の頻度が減少し、プロ
グラムで指定する研削時の最大速度が速くなって、負荷
が小さい場合の加工効率が良くなる、(6) 予測可能な揚
がりや湯口が多い場合にもシステム停止や一時停止をす
ることなく研削加工が実行されるようになり、効率が良
く、かつ安定した研削作業となる、などの効果がある。
A. Overall (basic) effect (1) Even if the speed command at the time of teaching is rough, machining is performed while automatically changing to the optimum speed, so it is necessary to limit the feed speed at the maximum load expected to occur Gone
Shortening the cycle time during normal operation increases machining efficiency, (2) increases the ability to respond to load fluctuations, reduces line stoppage, and (3) eliminates the need to specify the teaching feed speed precisely. The work to adjust the speed to the optimum value is reduced, and the time required for cutting and trying to start the line can be shortened. (4) Since the speed change command continuously changes between 0 and 100%, The operation is smooth. (5) Even if the tool stops due to an increase in the load peak, if the tool has not stopped yet, it will be restarted and processing will continue, reducing the frequency of system stoppage and specifying it in the program. The maximum speed at the time of grinding is high, and the processing efficiency is improved when the load is small. (6) Grinding can be performed without stopping or pausing the system even when there are many It is now being, efficient, and becomes a stable grinding operation, the effect of such.

【0072】B.応用効果 a.バリ研削または切削の場合 (1) 常時、工具の目標負荷となるように送り速度を変化
させながらバリを研削するために、ロットや個々の品物
毎のバリ量のばらつきがあっても、効率よく研削するこ
とができるようになり、サイクルタイムを短縮できる、
(2) 工具の能力を越えるようなバリが発生しても、送り
速度を下げて対応するため、研削可能なバリ量の範囲が
広がりシステム停止の頻度が下がる、(3) 過負荷時のロ
ボットの送り速度は連続的に変化するため、一時停止・
再起動のように極端ではなくなり、仕上げ品質が安定す
る、(4) 刃具の摩耗による負荷の増加でも過負荷になら
ずに加工が続行されることは、寿命が延びることであ
り、使用時間の延長につながる、などの効果がある。
B. Application effects a. In the case of burr grinding or cutting (1) Since the burr is always ground while changing the feed rate so that the target load of the tool is achieved, even if there is variation in the burr amount between lots and individual products, it is efficient. Grinding can be done, cycle time can be shortened,
(2) Even if burrs that exceed the capability of the tool are generated, the feed rate is reduced to cope with this, so the range of burrs that can be grinded is widened, and the frequency of system stoppages is reduced. (3) Robots during overload Because the feed speed of the
It is not as extreme as restarting, and the finish quality is stable. (4) Processing continues without overload even if the load increases due to the wear of the cutting tool, extending the service life and shortening the use time. There are effects such as extension.

【0073】b.切断加工の場合 (1) 工具負荷の変動の大きい対象物(手作業で積層され
るFRP部品のように厚さが一定でないもの、鋳造品の
湯口のように円柱状であるために切断面積が変化するも
の、鋳造品の湯口を複数個一度に切断する場合のように
切り始め・終わりが同時にできないものなど)に適用す
ると、負荷に応じた切断速度を自動調節するために、切
断厚さが変動しても効率良く切断できる。また、湯口の
切断でも、切り始め・終わりの2点を教示するだけで送
り速度を自動的に調整するため、切断時間も短縮でき
る、(2) 切断開始・終了位置も変化する可能性のある対
象品の場合は、その前後に切断速度と同じ空走区間を設
けて、いきなり接近する速度で切り込んだり、切断が終
了する前に離脱動作をすることがないようにしているた
めにその制御動作による効率低下は免れないが、刃物の
負荷を検知して送り速度を切断に最適な値にするため、
空走区間の速度を従来の数倍に増大させることができる
ようになり、空走時間の大幅な短縮が可能となる、(3)
切断中、刃物は一定の負荷で切削できるため、損傷を防
止できる、(4) 工具の能力を越えるような厚い品物が現
れても、送り速度を下げて対応できるため、切断できる
範囲が広がり、システム停止の頻度が下がる、(5) 過負
荷時のロボットの送り速度は、一時停止・再起動のよう
に極端でなくなり、連続的に変化するために仕上げ品質
が安定する、(6) 刃具の摩耗による負荷の増加でも、過
負荷にならず加工が続行できるので、寿命(使用時間)
が延びる、などの効果がある。
B. In the case of cutting (1) Objects with large fluctuations in tool load (Thickness is not constant, such as FRP parts laminated by hand, and the cutting area is large due to the cylindrical shape like the gate of castings) When it is applied to a material that changes, or a material whose starting and end cannot be cut at the same time, such as when cutting multiple gates at the same time), the cutting thickness is adjusted automatically to adjust the cutting speed according to the load. Even if it fluctuates, it can be cut efficiently. Also, when cutting the gate, the feed speed is automatically adjusted only by teaching the two points of the start and end of the cut, so the cutting time can be shortened. (2) The start and end positions of the cut may change In the case of the target product, the same running speed as the cutting speed is provided before and after that, so that it does not suddenly cut at the approaching speed and does not perform the separating operation before the cutting is completed Although the efficiency is inevitable due to the cutting, the load on the blade is detected and the feed rate is optimized for cutting.
The speed of the idle section can be increased several times as compared with the conventional one, and the idle time can be greatly reduced. (3)
During cutting, the blade can be cut under a certain load, preventing damage. (4) Even if a thick product exceeding the tool's ability appears, the cutting speed can be reduced by reducing the feed speed, so the range that can be cut is expanded, The frequency of system stop decreases. (5) The feed rate of the robot at the time of overload is not extreme like pause and restart, and the finish quality is stable because it changes continuously. Even if the load increases due to wear, processing can be continued without overloading, so the service life (use time)
Is prolonged.

【0074】c.穴あけ加工の場合 (1) 対象物が手作業で積層されるFRP部品(厚さが一
定でない)のような場合、その工具負荷が大きく変動し
ても、負荷に応じた穴あけ速度を自動調節するために、
厚さが変動しても効率良く穴あけできる。また、加工始
め・終わりの2点を教示するだけで送り速度が自動的に
調整されるため、加工時間の短縮も図れる、(2) 穴あけ
開始・穴あけ終了位置も変化する可能性のある対象品の
場合は、その前後に穴あけ速度と同じ空走区間を設け
て、いきなり接近する速度で切り込んだり、穴あけが終
了する前に離脱動作をすることがないようにしているた
めにその制御動作による効率低下は免れないが、刃物の
負荷を検知して送り速度を穴あけに最適な値にするた
め、空走区間の速度を従来の数倍に増大させることがで
きるようになり、空走時間の大幅な短縮が可能となる、
(3) 穴あけ加工中、刃物は一定の負荷で切削できるた
め、損傷を防止できる、(4) 工具の能力を越えるような
厚い品物が現れても、送り速度を下げて対応できるた
め、穴加工できる範囲が広がり、システム停止の頻度が
下がる、(5) 過負荷時のロボットの送り速度は、一時停
止・再起動のように極端でなくなり、連続的に変化する
ために仕上げ品質が安定する、(6) 刃具の摩耗による負
荷の増加でも、過負荷にならず加工が続行できるので、
寿命(使用時間)が延びる、などの効果がある。
C. In the case of drilling (1) If the object is an FRP part (thickness is not constant) that is manually laminated, the drilling speed according to the load is automatically adjusted even if the tool load fluctuates greatly. for,
Drilling can be performed efficiently even if the thickness varies. In addition, the feed speed is automatically adjusted only by teaching the two points at the start and end of machining, so that the machining time can be shortened. (2) Target products that may change the drilling start and drilling end positions In the case of, the same speed as the drilling speed is provided before and after that, so that the vehicle does not cut at the speed of approaching suddenly and does not perform the withdrawal operation before the drilling is completed, so the efficiency by the control operation Although it is inevitable to decrease, the speed of the idle running section can be increased several times compared to the conventional speed to detect the load of the blade and adjust the feed speed to the optimum value for drilling, greatly increasing the idle running time. Can be shortened,
(3) During drilling, the cutting tool can be cut with a certain load to prevent damage. (4) Even if a thick product exceeding the tool's ability appears, the feed rate can be reduced to cope with it. (5) The robot's feed speed during overload is not as extreme as that of pause and restart, and the finish quality is stable because it changes continuously. (6) Even if the load increases due to wear of the cutting tool, machining can be continued without overloading.
This has the effect of extending the life (use time).

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

【図1】本発明の実施形態1を示すブロック回路図。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】実施形態1における信号処理の動作フロー図。FIG. 2 is an operation flowchart of signal processing in the first embodiment.

【図3】実施形態1の入力(1)(負荷偏差ΔAi)の
メンバーシップ関数の例。
FIG. 3 is an example of a membership function of an input (1) (load deviation ΔA i ) of the first embodiment.

【図4】実施形態1の入力(2)(負荷偏差の変化率Δ
i)のメンバーシップ関数の例。
FIG. 4 shows the input (2) (change rate of load deviation Δ) of the first embodiment.
a i ) Membership function example.

【図5】実施形態1の出力(送り速度増加率ΔVi)の
メンバーシップ関数の例。
FIG. 5 is an example of a membership function of output (feed rate increase rate ΔV i ) of the first embodiment.

【図6】本発明の実施形態2を示すブロック回路図。FIG. 6 is a block circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態3を示すブロック回路図。FIG. 7 is a block circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態4を示すブロック回路図。FIG. 8 is a block circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】実施形態4における「最上限」検出時のフロー
図。
FIG. 9 is a flowchart at the time of detecting “upper limit” in the fourth embodiment.

【図10】実施形態4における「送り速度減速指令」入
力時のフロー図。
FIG. 10 is a flowchart when a “feed speed deceleration command” is input in the fourth embodiment.

【図11】本発明の実施形態5を示すブロック回路図。FIG. 11 is a block circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態6の工具・刃具を示す側面
図。
FIG. 12 is a side view showing a tool and a cutting tool according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態7の工具・刃具を示す側面
図。
FIG. 13 is a side view showing a tool / blade according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施形態8を示すブロック回路図。FIG. 14 is a block circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図15】実施形態8におけるトルク変換器の使用例を
示す配置・接続図。
FIG. 15 is a layout and connection diagram showing an example of use of a torque converter according to an eighth embodiment.

【図16】トルク変換器の動作原理図。FIG. 16 is an operation principle diagram of the torque converter.

【図17】トルク変換器のブロック図。FIG. 17 is a block diagram of a torque converter.

【図18】本発明の実施形態9の工具・刃具を示す側面
図。
FIG. 18 is a side view showing a tool / blade according to a ninth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施形態10の工具・刃具を示す側
面図。
FIG. 19 is a side view showing a tool / blade according to a tenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロボット本体 2、2´、2″…ロボットコントローラ 2−1…管理CPU 2−3…制御CPU 2−4…位置検出インターフェース 2−6…サーボドライバ 2−7…I/Oインターフェースユニット 2−7C…A/D変換器 3、3´…連続送り速度制御ユニット 3−1…CPU 3−2…FUZZY演算CPU 3−3…A/D変換器 3−4…D/A変換器 4…高周波電動工具 4M…駆動電動機 4Sa…エアスピンドル 4Se…電動スピンドル 4G…高周波アングルグラインダ 5…インバータ装置 6…負荷トランスジューサ(電力変換器) 6´…負荷トランスジューサ(電流変換器) 6″…負荷トランスジューサ(回転計) 6T…負荷トランスジューサ(トルクセンサアンプ) 7…パルスピックアップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot main body 2, 2 ', 2 "... Robot controller 2-1 ... Management CPU 2-3 ... Control CPU 2-4 ... Position detection interface 2-6 ... Servo driver 2-7 ... I / O interface unit 2- 7C A / D converter 3, 3 'Continuous feed speed control unit 3-1 CPU 3-2 FUZZY calculation CPU 3-3 A / D converter 3-4 D / A converter 4 High frequency Power tool 4M Drive motor 4Sa Air spindle 4Se Electric spindle 4G High frequency angle grinder 5 Inverter 6 Load transducer (power converter) 6 'Load transducer (current converter) 6 "Load transducer (rotometer) 6T: Load transducer (torque sensor amplifier) 7: Pulse pickup

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ティーチングプレイバック方式の産業用
ロボットと工具・刃具を用いて加工作業を行う際、工具
負荷を検出し、負荷が目標負荷となるように送り速度を
変更する連続送り速度制御方法において、送り速度を決
定するために、工具負荷と目標負荷の偏差と、偏差の変
化率から、ファジィ推論により送り速度の加速度を演算
して速度指令を得ることを特徴とする連続送り速度制御
方法。
1. A continuous feed rate control method for detecting a tool load and changing a feed rate so that the load reaches a target load when performing a machining operation using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade. A continuous feed speed control method comprising: calculating a feed speed acceleration by fuzzy inference from a deviation between a tool load and a target load and a change rate of the deviation to obtain a speed command in order to determine the feed speed. .
【請求項2】 ティーチングプレイバック方式の産業用
ロボットと工具・刃具を用いて加工作業を行う際、工具
負荷を検出し、負荷が目標負荷となるように送り速度を
変更する連続送り速度制御方法において、送り速度を決
定するために、工具負荷と目標負荷の偏差と、偏差の変
化率から、ファジィ推論により送り速度の加速度を演算
して速度指令を得る一方、最上限値を設定しこの最上限
値の検出時にロボットの送りを一時停止させ、一定時間
後に再度負荷チェックを行い、負荷が下がっていた場合
は送り速度を低速にした上で再起動させることを特徴と
する連続送り速度制御方法。
2. A continuous feed rate control method for detecting a tool load and changing a feed rate so that the load reaches a target load when performing a machining operation using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade. In order to determine the feed speed, the speed command is obtained by calculating the acceleration of the feed speed by fuzzy inference from the deviation between the tool load and the target load and the rate of change of the deviation, and the upper limit value is set. Continuous feed speed control method characterized by temporarily stopping the feed of the robot when the upper limit value is detected, checking the load again after a certain period of time, and if the load has decreased, reducing the feed speed and restarting. .
【請求項3】 ティーチングプレイバック方式の産業用
ロボットと工具・刃具を用いて加工作業を行う際、工具
負荷を検出し、負荷が目標負荷となるように送り速度を
変更する連続送り速度制御方法において、送り速度を決
定するために、工具負荷と目標負荷の偏差と、偏差の変
化率から、ファジィ推論により送り速度の加速度を演算
して速度指令を得る一方、教示の段階から大きな負荷が
予測される場合は、その部位の研削直前に送り速度減速
指令を与えて強制的に減速し、負荷ピークを低減させる
ことを特徴とする連続送り速度制御方法。
3. A continuous feed rate control method for detecting a tool load and changing a feed rate so that the load reaches a target load when performing a machining operation using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade. In order to determine the feed speed, the speed command is obtained by calculating the acceleration of the feed speed by fuzzy inference from the deviation between the tool load and the target load and the rate of change of the deviation, while a large load is predicted from the teaching stage. If so, a continuous feed speed control method characterized in that a feed speed deceleration command is given immediately before grinding of the part to forcibly decelerate the load and reduce the load peak.
【請求項4】 ティーチングプレイバック方式の産業用
ロボットと工具・刃具を用い、ロボットコントローラで
産業用ロボットを制御して加工作業を行う加工ロボット
装置において、工具負荷を検出する負荷トランスジュー
サと、各種接続機器の制御と信号の演算処理を行うCP
Uに、FUZZY演算CPU、A/D変換器、D/A変
換器、D/O、D/Iをデータバスで接続した構成の連
続送り速度制御ユニットとを備え、送り速度を決定する
ために、工具負荷と目標負荷の偏差と、偏差の変化率か
ら、ファジィ推論により送り速度の加速度を演算して速
度指令を得るようにしたことを特徴とする加工ロボット
装置。
4. In a machining robot device for performing machining work by controlling an industrial robot with a robot controller using an industrial robot of a teaching playback system and a tool / blade, a load transducer for detecting a tool load and various connections. CP that controls equipment and performs signal processing
U includes a FUZZY operation CPU, an A / D converter, a D / A converter, a continuous feed speed control unit having a configuration in which D / O and D / I are connected by a data bus. A machining robot device wherein a speed command is obtained by calculating an acceleration of a feed speed by fuzzy inference from a deviation between a tool load and a target load and a rate of change of the deviation.
【請求項5】 連続送り速度制御ユニットの主要部をロ
ボットコントローラのI/Oインターフェースユニット
内に組み込み、盤数を削減したことを特徴とする請求項
4に記載の加工ロボット装置。
5. The processing robot device according to claim 4, wherein a main part of the continuous feed speed control unit is incorporated in an I / O interface unit of the robot controller to reduce the number of boards.
【請求項6】 連続送り速度制御ユニット用のFUZZ
Y演算CPUをロボットコントローラの管理CPUボー
ドに組み込み、その機能をロボットコントローラに持た
せるようにしたことを特徴とする請求項4に記載の加工
ロボット装置。
6. A FUZZ for a continuous feed rate control unit.
5. The processing robot device according to claim 4, wherein the Y operation CPU is incorporated in a management CPU board of the robot controller, and the function is provided to the robot controller.
【請求項7】 FUZZY演算CPUを省略し、その機
能を連続送り速度制御ユニット用のCPUまたはロボッ
トコントローラの管理CPUに代替させるようにしたこ
とを特徴とする請求項4、5または6に記載の加工ロボ
ット装置。
7. The method according to claim 4, wherein the FUZZY calculation CPU is omitted, and its function is replaced by a CPU for a continuous feed speed control unit or a management CPU of a robot controller. Processing robot device.
JP15931296A 1996-06-20 1996-06-20 Processing robot apparatus and continuous feed rate control method Expired - Fee Related JP3567620B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15931296A JP3567620B2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Processing robot apparatus and continuous feed rate control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15931296A JP3567620B2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Processing robot apparatus and continuous feed rate control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1011125A true JPH1011125A (en) 1998-01-16
JP3567620B2 JP3567620B2 (en) 2004-09-22

Family

ID=15691055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15931296A Expired - Fee Related JP3567620B2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Processing robot apparatus and continuous feed rate control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3567620B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226562A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp Device and method for machining three-dimensional curved surface
WO2012005356A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 株式会社スギノマシン Piercing control method and piercing device
WO2018123251A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社Subaru Machining robot and machining method
WO2019088649A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 한국생산기술연구원 Robot system for adjusting processing load according to wear of tool and method for adjusting processing load by using same
CN111791087A (en) * 2019-04-08 2020-10-20 发那科株式会社 Control device for machine tool having main spindle and feed spindle
US11440110B2 (en) 2015-07-09 2022-09-13 Subaru Corporation Machining apparatus and machining method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226562A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp Device and method for machining three-dimensional curved surface
WO2012005356A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 株式会社スギノマシン Piercing control method and piercing device
JP2012016793A (en) * 2010-07-09 2012-01-26 Sugino Machine Ltd Piercing control method and piercing device
US9333563B2 (en) 2010-07-09 2016-05-10 Sugino Machine Limited Drilling work control method and drilling work device
US11440110B2 (en) 2015-07-09 2022-09-13 Subaru Corporation Machining apparatus and machining method
WO2018123251A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社Subaru Machining robot and machining method
JPWO2018123251A1 (en) * 2016-12-28 2019-10-31 株式会社Subaru Machining robot and machining method
US11338446B2 (en) 2016-12-28 2022-05-24 Subaru Corporation Machining robot and machining method
WO2019088649A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 한국생산기술연구원 Robot system for adjusting processing load according to wear of tool and method for adjusting processing load by using same
US11931896B2 (en) 2017-10-30 2024-03-19 Korea Institute Of Industrial Technology Robot system for controlling load of machine depending on tool wear and method for controlling load of machine using the same
CN111791087A (en) * 2019-04-08 2020-10-20 发那科株式会社 Control device for machine tool having main spindle and feed spindle

Also Published As

Publication number Publication date
JP3567620B2 (en) 2004-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5395720B2 (en) Power failure control device
CN106142081B (en) Machining system for adjusting rotating speed of machining tool and feeding speed of workpiece
EP0098309B1 (en) Numerical control machining system
WO2011093194A1 (en) Electric power consumption control system
JP3567620B2 (en) Processing robot apparatus and continuous feed rate control method
JP2003230939A (en) Rotational angle control method for turntable of disk turner for forging press
KR100300238B1 (en) CNC machine tools
US6859680B2 (en) Numerical controlling unit having tool-breakage detecting function
JPH04343663A (en) Cylinder grinding device
JP2016215359A (en) Processing system for adjusting processing tool rotation number and work-piece feeding speed
WO2022070490A1 (en) Rotation speed assessment device
KR101476853B1 (en) System for detecting vibration in shaft and automatically adjusting shaft speed in machine tool and method thereof
JPH04283047A (en) Machining center
JP3918557B2 (en) Numerical control drive system
JP3077189B2 (en) Control device of grinder grinding robot
JPH09155738A (en) Control mechanism of robot
JP2000148224A (en) Controller for machining robot
JPH0751992A (en) Drilling work method
JPS58132440A (en) Control of machine tool
JPH0340525Y2 (en)
JPH073991U (en) Industrial robot controller
GB2280866A (en) Method and apparatus for grinding
JPH08281567A (en) Sinusoidal wave drive nut runner
JPH07163190A (en) Motor drive controller
JPH0760640A (en) Cylindrical grinder

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040518

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040607

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees