JPH106180A - Work machining device - Google Patents

Work machining device

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Publication number
JPH106180A
JPH106180A JP16604796A JP16604796A JPH106180A JP H106180 A JPH106180 A JP H106180A JP 16604796 A JP16604796 A JP 16604796A JP 16604796 A JP16604796 A JP 16604796A JP H106180 A JPH106180 A JP H106180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
pressing force
robot
tool
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP16604796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Kubo
智彰 久保
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
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16604796A priority Critical patent/JPH106180A/en
Publication of JPH106180A publication Critical patent/JPH106180A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove influence of gravity and inertia force, and measure accurate pressing force and the moment by arranging a detecting means to detect pressing force applied to a work by a work means, in a fixing means to support and fix the work. SOLUTION: A work 2 is supported by a work support means 10 composed of a six-axial tension sensor 8 as a detecting means and a base stand 9. In the six-axial tension sensor 8, an under surface is fixed to the base stand 9 by a screw or the like. At the time of machining, pressing force applied to the work 2 is measured by the six-axial tension sensor 8, and measuring information of this pressing force is converted into an electric signal, and is transmitted to a robot controller 7. When the measured pressing force does not fall within a range of preset pressing force, it is controlled so that pressing force of a grinder 6 falls within a preset range by the robot controller 7.

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、ワークに対してロ
ボットで機械加工する際に用いられるワーク支持加工装
置、およびロボットの押圧力制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work supporting apparatus for use in machining a workpiece with a robot, and a method for controlling a pressing force of the robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワークに対して研削加工や切削加工など
の機械加工を行う際、ロボットのアームの先端部分に研
削工具や切削工具を取り付けて機械加工させる場合があ
る。このロボットは、アームを3次元方向に駆動させる
ことにより、ワークに対して研削工具や切削工具を所定
の押圧力で接触させ、ワークの機械加工を行うものであ
る。
2. Description of the Related Art When performing machining such as grinding or cutting on a workpiece, a grinding tool or a cutting tool may be attached to the tip of a robot arm to perform machining. In this robot, a grinding tool or a cutting tool is brought into contact with a workpiece with a predetermined pressing force by driving an arm in a three-dimensional direction, thereby performing machining of the workpiece.

【0003】このようなロボットを用いて機械加工を行
う場合、押圧力が適正な値よりも大きいと研削工具や切
削工具、あるいはワークを破損してしまい、逆に押圧力
が適正な値よりも小さいと加工速度が低くなり、加工効
率が悪くなる。加工効率を適正なものにしようとした場
合、ワークに対する研削工具や切削工具の押圧力を適宜
な値に制御する必要がある。また、バフ仕上げ加工など
のような、ワークと工具とが点ではなく面で接触して機
械加工を行う場合には、加工の際に生じるモーメントを
計測し、このモーメントの値を適宜な値に制御する必要
があり、このモーメントの制御をしないと仕上げの精度
に影響を及ぼす場合がある。
In the case of performing machining using such a robot, if the pressing force is larger than an appropriate value, the grinding tool, the cutting tool, or the work will be damaged, and conversely, the pressing force will be lower than the appropriate value. If it is small, the processing speed will be low and the processing efficiency will be poor. In order to make the processing efficiency appropriate, it is necessary to control the pressing force of the grinding tool or the cutting tool on the work to an appropriate value. Also, when performing machining by contacting the work with the tool not on the point but on the surface, such as in buffing, etc., measure the moment generated during the machining and set the value of this moment to an appropriate value. It is necessary to control, and if this moment is not controlled, the accuracy of finishing may be affected.

【0004】このため、従来は、押圧力やモーメントを
計測可能なセンサをロボットのアームに取り付け、この
センサからの押圧力やモーメントに応じた計測信号を基
に押圧力やモーメントが制御されるようにフィードバッ
クさせていた。
For this reason, conventionally, a sensor capable of measuring a pressing force and a moment is attached to a robot arm, and the pressing force and the moment are controlled based on a measurement signal from the sensor according to the pressing force and the moment. Feedback.

【0005】また、ワークをロボットのアームに保持さ
せ、アームを駆動してワークをロボットの外部に設けた
研削工具や切削工具に押しつけて機械加工を行う構成で
も同様である。すなわち、この構成は上記構成と比較し
て、ワークと研削工具や切削工具とを取り替えた構成で
あるが、この場合でも、ワークを把持しているアームに
センサが取り付けられているため、ワークに生じた押圧
力およびモーメントをこのセンサで計測できる。
The same applies to a configuration in which a workpiece is held by a robot arm, and the arm is driven to press the workpiece against a grinding tool or a cutting tool provided outside the robot to perform machining. That is, this configuration is different from the above configuration in that the workpiece is replaced with a grinding tool or a cutting tool, but even in this case, since the sensor is attached to the arm holding the workpiece, The generated pressing force and moment can be measured by this sensor.

【0006】また、上述したようなロボットは、機械加
工の他にも例えば組付け加工に用いられる場合がある。
特に精密な嵌合組付けを行う場合には、ロボットが把持
したワークと組付け対象ワークとの間に微少な位置ずれ
が生じているだけでも、かじりや食いつきなどが生じて
しまうので、ワークと対象ワークとの間に生じる相互作
用力を上記と同様にアームに取り付けられたセンサによ
って計測し、この計測によってかじりや食いつきを回避
するようにロボットの動きを制御すれば、確実な組付け
加工を行うことが可能となる。
The above-mentioned robot may be used, for example, for assembling in addition to machining.
Especially when performing precise fitting and assembling, even a slight displacement between the workpiece gripped by the robot and the workpiece to be assembled can cause galling and biting. The interaction force generated with the target work is measured by a sensor attached to the arm in the same manner as above, and if this measurement controls the movement of the robot so as to avoid galling and biting, reliable assembly processing can be performed. It is possible to do.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したようなロボッ
トに取り付けられたセンサは、工具やワークの重量によ
る重力やモーメントをも同時に計測していることにな
る。重力やモーメントを正確に計測するためには、この
計測による計測値から、重力やモーメントの影響を除去
する必要がある。
The sensor mounted on the robot as described above simultaneously measures the gravity and moment due to the weight of the tool and the work. In order to accurately measure the gravity and the moment, it is necessary to remove the influence of the gravity and the moment from the measured value by this measurement.

【0008】しかしながら、上記工具やワークによる重
力および自重によるモーメントは、ロボットの姿勢と共
に変化してしまう。よって重力やモーメントの影響を正
確に把握するには、ロボットの姿勢からその時の影響値
を計算によって予測し、この計算値を用いてセンサの計
測値を補正する必要があった。この計算処理には多くの
計算過程が必要であり、またこのような計算処理を高速
に行うためには、より高価な計算機が必要となってしま
う。
[0008] However, the moment due to the gravity and the own weight of the tool or the work changes with the posture of the robot. Therefore, in order to accurately grasp the influence of gravity and moment, it is necessary to predict the influence value at that time by calculation from the posture of the robot, and to correct the measurement value of the sensor using the calculated value. This calculation process requires many calculation steps, and a more expensive computer is required to perform such a calculation process at high speed.

【0009】そして、上記のような工具やワークによる
重力やモーメントを計測するためには、工具やワークの
重量と、その重心位置を正確に把握しておかなければ計
算値に誤差を生じてしまい、重力やモーメントを正確に
計測することができなかった。この工具やワークの重量
や重心位置に関するデータは、新たな工具やワークに持
ち替える毎に変更しなければならず、そのためには、予
め全ての工具或いはワークに対する重量や重心位置を計
測しておくか、持ち替える毎に計測する必要があった。
In order to measure the gravitational force and moment by the tool or the work as described above, an error occurs in the calculated value unless the weight of the tool or the work and the position of the center of gravity are accurately grasped. , Gravity and moment could not be measured accurately. The data on the weight and center of gravity of the tool and the work must be changed every time a new tool or work is carried. For this purpose, it is necessary to measure the weight and the center of gravity of all the tools or the work in advance. , It was necessary to measure every time I switched.

【0010】また、工具やワークによる重力および自重
によるモーメントの影響のみならず、ロボットのアーム
が駆動されると、このアームに把持された工具やワーク
に加速度が生じ、工具やワークが対象物に接触していな
くても、慣性力として計測してしまい、センサから何ら
かの検出信号が生じてしまう。この慣性による影響を計
算で補正するのは、重力やモーメントの影響を補正する
よりも遥かに難しく、通常はこの影響をノイズとして扱
うより他はなかった。このために上記のような力制御に
おいては、その応答性が悪くなるという問題が生じてい
る。この場合でも、対象物と工具やワークの接触位置が
全て把握できるような場合では有効な対策法も考案され
ているが、このような条件は常に成立するとは限らな
く、慣性による影響を補正することは難しい。
When the robot arm is driven, not only the effect of the gravity due to the tool or the work and the moment due to its own weight, but also the acceleration of the tool or the work held by the arm is generated, and the tool or the work is applied to the object. Even if they are not in contact with each other, they are measured as inertial forces, and some detection signals are generated from the sensors. Compensating for the effects of this inertia is much more difficult than compensating for the effects of gravity and moment, and there is usually no other way to treat this effect as noise. For this reason, in the above-described force control, there is a problem that the response is deteriorated. Even in this case, effective countermeasures have been devised when all contact positions between the object and the tool or work can be grasped, but such conditions are not always satisfied, and the influence of inertia is corrected. It is difficult.

【0011】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、押圧力およびモーメン
トの計測時に、重力の影響および慣性力の影響を生じさ
せず、正確な押圧力およびモーメントの計測が可能なワ
ーク支持加工装置およびロボットの押圧力制御方法を提
供しようとするものである。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an accurate pressing force and moment without measuring gravity and inertia when measuring the pressing force and moment. It is an object of the present invention to provide a work supporting / processing apparatus capable of measuring the pressure and a method for controlling a pressing force of a robot.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載のワーク加工装置は、ワークを加工す
る加工手段と、該ワークを支持固定する固定手段と、こ
の固定手段に設けられ、加工手段により該ワークに加わ
る押圧力を検出する検出手段と、この検出手段からの検
出結果を基に加工手段を制御して該ワークに加わる押圧
力を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a workpiece processing apparatus, comprising: a processing means for processing a work; a fixing means for supporting and fixing the work; Detecting means for detecting a pressing force applied to the work by the processing means, and control means for controlling the pressing force applied to the work by controlling the processing means based on a detection result from the detecting means. Features.

【0013】また、加工手段は、ロボット及びロボット
に設けられた加工工具であることを特徴とする。(請求
項2) 請求項3記載のワーク加工装置は、ワークを保持すると
伴に移動させる保持・移動手段と、加工工具を保持固定
する固定手段と、固定手段に設けられ、保持・移動手段
に保持されたワークにより該加工工具に加わる押圧力を
検出する検出手段と、この検出手段からの検出結果を基
に保持・移動手段を制御して該加工工具に加わる押圧力
を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
The processing means is a robot and a processing tool provided on the robot. (Claim 2) A work processing apparatus according to claim 3 is provided in a holding / moving means for holding and moving a work, a fixing means for holding and fixing a processing tool, and a fixing means. Detecting means for detecting the pressing force applied to the working tool by the held work, and control means for controlling the holding / moving means based on the detection result from the detecting means to control the pressing force applied to the working tool. It is characterized by having.

【0014】請求項1及び2記載の発明によると、固定
手段をロボットと別体に設けると共に検出手段を設けて
いるので、ロボットにより加工を行う際に、加工工具の
自重による重力、及びこの自重による慣性の影響を受け
ることなく正確な押圧力を検出することができ、さら
に、検出手段により求めた押圧力を基にロボットを制御
することで、ワークに対する加工工具の押圧力を適切な
範囲内に保つことができる。
According to the first and second aspects of the present invention, the fixing means is provided separately from the robot and the detecting means is provided. Therefore, when machining is performed by the robot, the gravity of the working tool due to its own weight, and this own weight. Pressure can be detected accurately without being affected by the inertia of the workpiece.Furthermore, by controlling the robot based on the pressing force obtained by the detecting means, the pressing force of the machining tool on the workpiece can be set within an appropriate range. Can be kept.

【0015】請求項3記載の発明によると、ロボットに
ワークを保持させ、加工工具をロボットと別体に設けた
検出手段を有する固定手段に保持させているので、加工
を行う際に、ワークの自重による重力、及びこの自重に
よる慣性の影響を受けることなく正確な押圧力を検出す
ることができ、さらに、検出手段により求めた押圧力を
基にロボットを制御することで、加工工具に対するワー
クの押圧力(=ワークに対する加工工具の押圧力)を適
切な範囲内に保つことができる。
According to the third aspect of the present invention, the work is held by the robot, and the processing tool is held by the fixing means having the detection means provided separately from the robot. Accurate pressing force can be detected without being affected by gravity due to its own weight and inertia due to its own weight.Furthermore, by controlling the robot based on the pressing force obtained by the detecting means, it The pressing force (= the pressing force of the working tool against the work) can be kept within an appropriate range.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明のワーク加工装置の
一実施の形態について、図1および図2に基づいて説明
する。図1に示すように、ロボット1は、ワーク2に対
して例えば研削や切削などの機械加工を行うものであ
る。このロボット1の構成は、ベース3にアーム4が取
り付けられた構成であり、アーム4は、ベース3側から
順に第1アーム部材4a,第2アーム部材4b,第3ア
ーム部材4c,及び第4アーム部材4dを複数の可動節
5a〜5cにより連結し、3次元方向に駆動可能な構造
となっている。そして、第4アーム部材4dの先端部分
4eには、本実施の形態では研削加工を行う工具として
のグラインダ6が取り付けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a work processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the robot 1 performs mechanical processing such as grinding and cutting on a work 2. The configuration of the robot 1 is a configuration in which an arm 4 is attached to a base 3. The arm 4 includes a first arm member 4 a, a second arm member 4 b, a third arm member 4 c, and a fourth arm member 4 in that order from the base 3 side. The arm member 4d is connected by a plurality of movable nodes 5a to 5c, and has a structure that can be driven in a three-dimensional direction. In the present embodiment, a grinder 6 as a tool for performing a grinding process is attached to the distal end portion 4e of the fourth arm member 4d.

【0017】ベース3の内部には、図示しない駆動手段
が設けられており、第1アーム部材4aを図1のθ方向
に回転させるようになっている。また、可動節5a〜5
cには、それぞれ第2〜第4アーム部材4b〜4dを駆
動させる駆動手段としてのモータが内蔵されており、そ
のためそれぞれのアーム部材4b〜4dが回動駆動可能
となっている。
A drive means (not shown) is provided inside the base 3 so as to rotate the first arm member 4a in the θ direction in FIG. In addition, movable joints 5a to 5
A motor as a driving means for driving the second to fourth arm members 4b to 4d is built in c, respectively, so that the respective arm members 4b to 4d can be rotationally driven.

【0018】また、グラインダ6にも図示しない駆動源
が設けられており、この駆動源によって砥石6aが回転
駆動される。アームの構造は、このような構成に限ら
ず、例えばベース3内部にそれぞれのアーム部材4a〜
4dを駆動させる駆動手段を内蔵し、ワイヤなどの伝達
手段を用いてそれぞれのアーム部材4a〜4dを駆動さ
せる構成でも良い。
The grinder 6 is also provided with a drive source (not shown), and the drive source rotates the grindstone 6a. The structure of the arm is not limited to such a configuration. For example, the arm members 4a to
A configuration may be adopted in which driving means for driving 4d is built in, and each of the arm members 4a to 4d is driven using transmission means such as a wire.

【0019】ロボット1のアーム4およびグラインダ6
は、ベース3に接続されたロボットコントローラ7によ
り駆動制御される構成となっている。つまり、ロボット
コントローラ7の内部には、図示しない制御手段が設け
られており、この制御手段によって可動節5a〜5cの
モータおよびグラインダ6の駆動源の駆動が制御される
ようになっている。
The arm 4 and the grinder 6 of the robot 1
Is driven and controlled by a robot controller 7 connected to the base 3. That is, control means (not shown) is provided inside the robot controller 7, and the control means controls the driving of the motors of the movable nodes 5 a to 5 c and the drive source of the grinder 6.

【0020】一方、ワーク2は、検出手段としての6軸
力センサ8及び基台9よりなるワーク支持手段10によ
り支持されている。6軸力センサ8は、下面を基台9に
ネジなどによって固定されており、正確な計測を行うこ
とができるようになっている。また、上面には、ワーク
2が動かないように保持する係止手段が設けられてお
り、工具の接触、加工に対してもぐらつかないようにな
っている。
On the other hand, the work 2 is supported by a work supporting means 10 comprising a six-axis force sensor 8 as a detecting means and a base 9. The lower surface of the six-axis force sensor 8 is fixed to the base 9 with screws or the like, so that accurate measurement can be performed. In addition, a locking means for holding the work 2 so as not to move is provided on the upper surface, so that the work 2 does not fluctuate even in contact with a tool or machining.

【0021】また、6軸力センサ8は、ロボットコント
ローラ7と電気的に接続されており、押圧力や回転モー
メントを検出すると、その押圧力や回転モーメントに応
じた計測情報を電気信号に変換してロボットコントロー
ラ7に伝送する。電気信号を受信したロボットコントロ
ーラ7は、計測情報に基づいて制御信号を作り、制御手
段が可動節5a〜5cの駆動手段としてのモータおよび
グラインダ6の駆動源を制御するようになっている。
The six-axis force sensor 8 is electrically connected to the robot controller 7 and, when detecting a pressing force or a rotating moment, converts measurement information corresponding to the pressing force or the rotating moment into an electric signal. To the robot controller 7. The robot controller 7 that has received the electric signal generates a control signal based on the measurement information, and the control unit controls a motor as a driving unit of the movable nodes 5a to 5c and a driving source of the grinder 6.

【0022】このような6軸力センサ8は、X,Y,Z
の3軸方向の力およびそれぞれ各軸を中心とする回転方
向の力の計測が可能なセンサである。以上のような構成
を有するワーク加工装置の動作について、以下に説明す
る。
Such a six-axis force sensor 8 is composed of X, Y, Z
Is a sensor capable of measuring the force in the three axial directions and the force in the rotational direction about each axis. The operation of the work processing apparatus having the above configuration will be described below.

【0023】6軸力センサ8は、係止手段によりワーク
2を保持する。そして、このワーク2に対してアーム4
の先端部に取り付けられたグラインダ6の砥石6aをア
ーム4の移動によってワーク2まで移動させ、ワーク2
に対して砥石6aを適宜な押圧力で押圧し、駆動源によ
り砥石6aを回転駆動させてワーク2の研削加工を行
う。
The 6-axis force sensor 8 holds the work 2 by the locking means. Then, the arm 4 is
The grindstone 6a of the grinder 6 attached to the tip of the work is moved to the work 2 by the movement of the arm 4, and the work 2
The grindstone 6a is pressed with a suitable pressing force to the workpiece 2 and the grindstone 6a is rotationally driven by a driving source to perform the grinding of the work 2.

【0024】この機械加工の際に、ワーク2が受けた押
圧力は6軸力センサ8によって計測され、この押圧力の
計測情報は電気信号に変換されてロボットコントローラ
7に伝送される。そして、計測した押圧力が予め設定さ
れた押圧力の範囲内にないときは、ロボットコントロー
ラ7によってグラインダ6の押圧力が設定範囲内となる
ように制御する。
At the time of this machining, the pressing force received by the work 2 is measured by the six-axis force sensor 8, and the measurement information of the pressing force is converted into an electric signal and transmitted to the robot controller 7. If the measured pressing force is not within the range of the preset pressing force, the robot controller 7 controls the pressing force of the grinder 6 to be within the set range.

【0025】ここで、図2はワーク加工装置の押圧力お
よびモーメントの発生状態を示す図であり、以下、大文
字(F0 ,Fs ,T0 ,Ts ,P)はそれぞ
れ大きさのみならず方向も有するベクトルとして、ワー
ク2に対してグラインダ6を用いて研削加工を行う際
の、ワーク2に生じる力およびモーメントを説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a state of generation of a pressing force and a moment of the work processing apparatus. Hereinafter, capital letters (F0, Fs, T0, Ts, P) have not only a size but also a direction. As a vector, a description will be given of a force and a moment generated in the work 2 when grinding is performed on the work 2 using the grinder 6.

【0026】図2に示すように、グラインダ6がワーク
2に押圧力F0 を与えた場合、このワーク2に押圧力
F0 と等しい力である並進力Fs が6軸力センサ8
によって計測されることとなる。すなわち、この6軸力
センサ8によって並進力Fs が計測されれば、この計
測された並進力Fs と等しい力の押圧力F0 の計測
が行われたこととなる。またこの並進力Fs ととも
に、6軸力センサ8の定められたセンサ原点O1 回りの
回転モーメントTs も計測される。ここで、アーム4
のグラインダ6が取り付けられている先端部分4e付近
の任意の位置にグラインダ6の原点O2 を定め、このグ
ラインダ6の原点O2 の任意の位置ベクトルをPで表
す。この場合、グラインダ6の原点O2 回りのモーメン
トT0 は、次式により求められる。
As shown in FIG. 2, when the grinder 6 applies a pressing force F0 to the work 2, a translational force Fs, which is a force equal to the pressing force F0, is applied to the work 2 by a six-axis force sensor 8.
It will be measured by. That is, if the translational force Fs is measured by the six-axis force sensor 8, it means that the pressing force F0 having the same force as the measured translational force Fs has been measured. In addition to the translational force Fs, the rotational moment Ts of the six-axis force sensor 8 about the determined sensor origin O1 is also measured. Here, arm 4
An origin O2 of the grinder 6 is determined at an arbitrary position near the tip portion 4e to which the grinder 6 is attached, and an arbitrary position vector of the origin O2 of the grinder 6 is represented by P. In this case, the moment T0 of the grinder 6 around the origin O2 is obtained by the following equation.

【0027】T 0 =Ts −Fs ×P ……………… (1) ただし、上記の式(1)で×はベクトルの外積を表すも
のとする。このようにして、グラインダ6により生じて
いる押圧力F0 および回転モーメントT0 が求めら
れるが、この押圧力F0 および回転モーメントT0
は、グラインダ6の自重や慣性による影響が取り除かれ
て計測されたものとなっている。すなわち6軸力センサ
8は、ワーク2が受ける押圧力および回転モーメントを
計測し、その計測値はそれぞれF0 およびT0 とな
っている。
T 0 = Ts−Fs × P (1) In the above equation (1), x represents the outer product of the vectors. In this way, the pressing force F0 and the rotational moment T0 generated by the grinder 6 are obtained.
Is measured after removing the influence of the weight of the grinder 6 and the inertia. That is, the six-axis force sensor 8 measures the pressing force and the rotational moment received by the work 2, and the measured values are F0 and T0, respectively.

【0028】この計測値は上記のようにグラインダ6の
自重や慣性による影響を含まないものであるため、この
計測値に基づいた計測情報を伝送されたロボットコント
ローラ7は、ワーク2に加えている押圧力および回転モ
ーメントをより正確に設定値へと制御することが可能と
なっている。
Since the measured value does not include the influence of the own weight or inertia of the grinder 6 as described above, the robot controller 7 to which the measurement information based on the measured value has been transmitted is added to the work 2. It is possible to more precisely control the pressing force and the rotational moment to the set values.

【0029】このようなワーク支持加工装置およびロボ
ットの押圧力制御方法によると、ワーク2を固定して計
測する6軸力センサ8が、ロボット1のアーム4などの
可動部とは別体的に設けられた構成のため、このロボッ
ト1を作動させてグラインダ6などによりワーク2に機
械加工を行う場合に、このグラインダ6の自重による重
力のワーク2への加算が無くなり、よって押圧力の計測
が複雑な計算処理をすることなく正確に行うことが可能
となる。
According to the work supporting and processing apparatus and the robot pressing force control method, the six-axis force sensor 8 for fixing and measuring the work 2 is provided separately from the movable part such as the arm 4 of the robot 1. Due to the configuration provided, when the robot 1 is operated to perform machining on the work 2 by the grinder 6 or the like, the gravity of the grinder 6 does not add to the work 2 due to its own weight, so that the pressing force can be measured. Accurate calculation can be performed without performing complicated calculation processing.

【0030】また、アーム4の先端部分4eに6軸力セ
ンサ8を取り付けていない構成のため、アーム4の動き
によって生じる慣性力の計測もなくなる。このため、こ
れまでは除去するのが難しかった慣性力によって生じる
ノイズの検出も除去することが可能となり、よって押圧
力の6軸力センサ8による計測をより良好に行うことが
可能となる。
Since the six-axis force sensor 8 is not attached to the tip 4e of the arm 4, the measurement of the inertial force generated by the movement of the arm 4 is also eliminated. For this reason, it is also possible to remove the noise caused by the inertial force, which has been difficult to remove so far, and thus it is possible to more appropriately measure the pressing force by the six-axis force sensor 8.

【0031】さらに、このワーク支持加工装置にはロボ
ットコントローラ7が設けられた構成のため、このよう
なグラインダ6の自重による影響および慣性力の影響な
どを除去して、押圧力による計測信号を上記ロボット1
にフィードバックして制御することが可能となる。
Further, since the work supporting and processing apparatus is provided with the robot controller 7, the influence of the self-weight of the grinder 6 and the influence of the inertia force are removed, and the measurement signal based on the pressing force is converted into the above-described signal. Robot 1
And control can be performed.

【0032】以上、本発明の一実施の形態について述べ
たが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。上記実施の形態において
は、グラインダ6をアーム4の先端部分4eに設けた構
成であるが、ワーク加工装置はアーム4の先端部分4e
でワーク2を保持する構成としても良い。この場合はグ
ラインダ6などの工具がロボット1とは別体的な外部の
6軸力センサ8上に設けられ、このグラインダ6に生じ
た押圧力の計測を行う構成となるが、この場合でも、ワ
ーク2とグラインダ6との間に、自重による影響および
慣性力による影響を除去した適宜の押圧力を生じさせる
ことができる構成のため、上記実施の形態と同様に良好
に押圧力を計測することが可能となる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be variously modified. This is described below. In the above embodiment, the grinder 6 is provided at the tip 4 e of the arm 4.
Alternatively, the work 2 may be held. In this case, a tool such as a grinder 6 is provided on an external 6-axis force sensor 8 separate from the robot 1 to measure the pressing force generated in the grinder 6. In this case, too, Since it is possible to generate an appropriate pressing force between the workpiece 2 and the grinder 6 while eliminating the influence of its own weight and the effect of inertia, it is possible to measure the pressing force as well as in the above embodiment. Becomes possible.

【0033】さらに、上記実施の形態では、工具の一例
としてグラインダ6を用いた構成を示しているが、工具
は何もグラインダ6に限られるものではなく、例えば旋
盤やフライス盤などの切削加工を行う工具を取り付ける
ものであっても良い。
Further, in the above-described embodiment, the configuration using the grinder 6 is shown as an example of the tool. However, the tool is not limited to the grinder 6 and performs a cutting process such as a lathe or a milling machine. A tool may be attached.

【0034】そして、上記実施の形態においては、計測
手段として6軸力センサ8を用いる構成となっている
が、このように必ずしも6軸全てを計測可能となってい
なくても良く、またこの6軸力センサ8を用いずに別な
計測手段を用いる構成としても良い。
In the above embodiment, the six-axis force sensor 8 is used as the measuring means. However, it is not always necessary to measure all six axes. A configuration may be adopted in which another measuring means is used without using the axial force sensor 8.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1及び2の発
明によれば、固定手段をロボットと別体に設けると共に
検出手段を設けているので、ロボットにより加工を行う
際に、加工工具の自重による重力、及びこの自重による
慣性の影響を受けることなく正確な押圧力を検出するこ
とができ、さらに、検出手段により求めた押圧力を基に
ロボットを制御することで、ワークに対する加工工具の
押圧力を適切な範囲内に保つことができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the fixing means is provided separately from the robot and the detecting means is provided. It is possible to accurately detect the pressing force without being affected by gravity due to its own weight and inertia due to this own weight, and further, by controlling the robot based on the pressing force obtained by the detecting means, the processing tool for the workpiece can be detected. Can be kept within an appropriate range.

【0036】請求項3の発明によれば、ロボットにワー
クを保持させ、加工工具をロボットと別体に設けた検出
手段を有する固定手段に保持させているので、加工を行
う際に、ワークの自重による重力、及びこの自重による
慣性の影響を受けることなく正確な押圧力を検出するこ
とができ、さらに、検出手段により求めた押圧力を基に
ロボットを制御することで、加工工具に対するワークの
押圧力(=ワークに対する加工工具の押圧力)を適切な
範囲内に保つことができる。
According to the third aspect of the present invention, the work is held by the robot, and the working tool is held by the fixing means having the detecting means provided separately from the robot. Accurate pressing force can be detected without being affected by gravity due to its own weight and inertia due to its own weight.Furthermore, by controlling the robot based on the pressing force obtained by the detecting means, it The pressing force (= the pressing force of the working tool against the work) can be kept within an appropriate range.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係わるワーク支持加工
装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a work supporting and processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態に係わるワーク支持加工装置を用
いた押圧力およびモーメントの発生状態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a state in which a pressing force and a moment are generated using the work supporting / processing apparatus according to the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロボット 2…ワーク 3…ベース 4…アーム 5…可動節 6…グラインダ 7…ロボットコントローラ 8…6軸力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot 2 ... Work 3 ... Base 4 ... Arm 5 ... Movable joint 6 ... Grinder 7 ... Robot controller 8 ... 6-axis force sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークを加工する加工手段と、 該ワークを支持固定する固定手段と、 この固定手段に設けられ、上記加工手段により該ワーク
に加わる押圧力を検出する検出手段と、 この検出手段からの検出結果を基に上記加工手段を制御
して該ワークに加わる押圧力を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするワーク加工装置。
A processing means for processing the work; a fixing means for supporting and fixing the work; a detection means provided on the fixing means for detecting a pressing force applied to the work by the processing means; Control means for controlling the processing means based on the detection result from the control means to control the pressing force applied to the work.
【請求項2】 上記加工手段は、ロボット及びロボット
に設けられた加工工具であることを特徴とする請求項1
記載のワーク加工装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the processing means is a robot and a processing tool provided on the robot.
The work processing device as described.
【請求項3】 ワークを保持すると共に移動させる保持
・移動手段と、 加工工具を保持固定する固定手段と、 上記固定手段に設けられ、上記保持・移動手段に保持さ
れた該ワークにより該加工工具に加わる押圧力を検出す
る検出手段と、 この検出手段からの検出結果を基に上記保持・移動手段
を制御して該加工工具に加わる押圧力を制御する制御手
段と、 を有することを特徴とするワーク加工装置。
3. A holding and moving means for holding and moving a work, a fixing means for holding and fixing a processing tool, and a processing tool provided on the fixing means and being held by the holding and moving means. Detecting means for detecting the pressing force applied to the machining tool, and control means for controlling the pressing force applied to the working tool by controlling the holding / moving means based on the detection result from the detecting means. Work processing equipment.
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