JPH11165282A - Force control robot - Google Patents

Force control robot

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Publication number
JPH11165282A
JPH11165282A JP33597997A JP33597997A JPH11165282A JP H11165282 A JPH11165282 A JP H11165282A JP 33597997 A JP33597997 A JP 33597997A JP 33597997 A JP33597997 A JP 33597997A JP H11165282 A JPH11165282 A JP H11165282A
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JP
Japan
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working
machining
feed speed
processing
course
Prior art date
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Pending
Application number
JP33597997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Takahashi
橋 幹 男 高
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
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Publication of JPH11165282A publication Critical patent/JPH11165282A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently work while dealing with variation of a working load without interrupting the working by tentatively changing a working course when a working load is increased and a feed speed is lowered under the lowest feed speed, and returning the moving course of a tool to the initial working course after completing the working. SOLUTION: A feed speed judging part 29 judges whether or not a feed speed is lowered under the lowest feed speed. A working course changing part 30 tentatively changes an initial working course to a working course so as to decrease the working load. A tentative working course control part 31 gives command data as to the changed working course to a working course control loop 26 through a working completion judging part 32 instead of a teaching data 24, and at the same time it gives feed speed command data to a feed speed control loop 27. The working completion judging part 32 judges completion of working along the changed working course, and a return course control part 33 controls a moving course so as to return a grinder 15 to the position directly before changing the working course, after completing the working.

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、力制御ロボットに
係り、例えば、グラインダをエンドエフェクタとして溶
接ビードの切削作業などを遂行する力制御ロボットに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a force control robot, for example, to a force control robot that performs a cutting operation of a weld bead using a grinder as an end effector.

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械や産業用ロボットにより機械加
工を行う場合、工具の送り速度は、一定速度に設定する
場合がほとんどである。しかし、工具の送り速度は一定
でも、加工対象物の凹凸などにより、加工負荷は工具の
送りに伴って増減する。
2. Description of the Related Art When machining with a machine tool or an industrial robot, the feed speed of a tool is almost always set to a constant speed. However, even if the feed speed of the tool is constant, the processing load increases or decreases with the feed of the tool due to irregularities of the workpiece.

【0003】この加工負荷があまり増加しすぎると、工
具の破損や、送り用アクチュエータの能力以上の過負荷
による異常停止に至ることがある。このため、従来から
過大な加工負荷の発生を防止するために、次のような加
工負荷に応じた送り速度の制御が実行されている。
[0003] If the machining load is excessively increased, the tool may be damaged or an abnormal stop may occur due to an overload exceeding the capability of the feed actuator. For this reason, the following control of the feed speed according to the processing load has been conventionally performed in order to prevent the occurrence of an excessive processing load.

【0004】その一つは、加工負荷の増減を工具を駆動
モータの電流値や送り用アクチュエータの電流値を検出
しながら監視して、電流の設定値と比較しながら、送り
速度を増減したり、異常に高くなれば工具の送りを停止
するものである。
One of them is to monitor the increase and decrease of the processing load while detecting the current value of the drive motor and the current value of the feed actuator, and to increase and decrease the feed speed while comparing with the set value of the current. If the height becomes abnormally high, the feed of the tool is stopped.

【0005】また、増加する加工負荷をロードセルなど
で検出して、加工負荷が大きければ、加工負荷を減じる
方向、つまり切り込みの減少方向に工具を移動させる方
法も行われている。
There is also a method of detecting an increasing machining load with a load cell or the like, and, if the machining load is large, moving the tool in a direction in which the machining load is reduced, that is, in a direction in which the cutting depth is reduced.

【0006】ところで、近年、鋼板を溶接により接合し
た後に溶接ビードを削り取るビード仕上げ作業や、溶断
後の工作物の面取り作業では、人手によるグラインダ作
業に代わって産業用ロボットの導入による自動化が進展
している。この種の作業を遂行する産業用ロボットは、
工具の位置だけではなく、加工対象物に工具を押し付け
る力など工具の加工作用を制御できる力制御機能を有し
ている。
[0006] In recent years, in the bead finishing work for shaving a weld bead after joining steel sheets by welding and in the chamfering work of a workpiece after fusing, automation has been advanced by introducing an industrial robot instead of a manual grinder work. ing. Industrial robots that perform this type of work
It has a force control function that can control not only the position of the tool but also the processing action of the tool such as the force pressing the tool against the workpiece.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この種の力制御ロボッ
トが、溶接ビードの切除などの加工作業を遂行する場
合、当然、加工過程の間、加工負荷は変動する。
When such a force control robot performs a machining operation such as cutting a welding bead, the machining load naturally fluctuates during the machining process.

【0008】しかしながら、力制御ロボットによる加工
作業では、加工負荷の変動に応じて工具の送り速度の制
御を行うだけでは、負荷変動に有効ではない場合があ
る。
However, in the machining operation by the force control robot, simply controlling the feed speed of the tool according to the variation of the machining load may not be effective for the variation of the load.

【0009】力制御機能を有する産業用ロボットをグラ
インダ作業に適用する事例は、ほとんどが乾式研削であ
る。乾式研削では、増大した加工負荷を低減するため、
送り速度を下げると、加工対象物上の特定箇所における
研削時間が増加するため、加工対象物の温度が上昇し、
これに伴って砥石の温度も上昇する。この温度が上昇し
た後は、砥石の研削能力が極端に低下して加工を継続す
ることができなくなる場合がある。このような事態に至
ると、一時、加工を中断して目つぶれのした砥石の整
形、目立てなどをして砥石の研削能力を回復させなけれ
ばならない。
In most cases, an industrial robot having a force control function is applied to a grinder operation by dry grinding. In dry grinding, to reduce the increased processing load,
When the feed rate is reduced, the grinding time at a specific location on the workpiece increases, so the temperature of the workpiece increases,
Along with this, the temperature of the grindstone also rises. After this temperature rises, the grinding ability of the grindstone may be extremely reduced, making it impossible to continue processing. In such a situation, it is necessary to temporarily suspend the processing to reshape and sharpen the grindstone which has been blinded to restore the grinding ability of the grindstone.

【0010】他方、送り速度の低下を防止するために目
標押し付け力を大きく設定して加工を行うと、グライン
ダの砥石の回転が停止して加工が不可能になったり、工
具が破損したりするという問題がある。
On the other hand, if machining is performed with a target pressing force set to a large value in order to prevent a decrease in the feed rate, the rotation of the grindstone of the grinder stops and machining becomes impossible or the tool is damaged. There is a problem.

【0011】このようにロボット導入による溶接ビード
の除去作業では、削り取る溶接ビードの大きさ、形状、
その高さがまちまちで、溶接ビードによって、加工負荷
に大きくばらつきがあるという特質があり、このこと
が、加工効率の向上の障害となっている。
As described above, in the operation of removing a weld bead by introducing a robot, the size, shape,
There is a characteristic that the processing load varies greatly depending on the weld bead because of its different height, which is an obstacle to the improvement of the processing efficiency.

【0012】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、加工を中断することなく、加工
負荷の変動に対処しながら効率良く加工遂行することの
できるようにした力制御ロボットを提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a force control capable of efficiently performing machining while coping with variations in machining load without interrupting machining. To provide a robot.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ロボットの把持する工具に作用する加
工負荷を検出し、加工負荷の変動に応じて工具の送り速
度等を制御する機能を備えた力制御ロボットであって、
加工対象物から工具に作用する加工負荷の大きさを監視
する手段と、あらかじめロボットに教示した初期加工経
路に沿って加工する過程で、加工負荷が増大しかつ送り
速度があらかじめ設定した最低送り速度以下に低下した
ことから加工経路の変更が必要な状況を判断する手段
と、加工経路の変更が必要な場合に、前記最低送り速度
以下に送り速度が低下しないように暫定的に加工経路を
変更する手段と、変更した加工経路に沿って加工を終了
した後、工具の移動経路を前記初期加工経路に復帰させ
る手段と、を具備することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention detects a processing load acting on a tool held by a robot, and controls a feed rate of the tool according to a change in the processing load. A force control robot with a function to perform
A means for monitoring the magnitude of the machining load acting on the tool from the workpiece and a minimum feed rate at which the machining load increases and the feed rate is set in advance in the process of machining along the initial machining path taught to the robot in advance. Means for determining the situation where the machining path needs to be changed from the following, and when the machining path needs to be changed, temporarily change the machining path so that the feed speed does not drop below the minimum feed speed. And a means for returning the moving path of the tool to the initial processing path after finishing the processing along the changed processing path.

【0014】この発明によれば、加工負荷を監視するだ
けでなく、加工負荷の増大に起因する送り速度の低下に
基づいて加工経路を変更する。暫定的に変更された加工
経路では、加工負荷は低減し、送り速度も回復する。こ
のように加工負荷の変動を加工負荷と送り速度の両面か
ら監視して、加工負荷の増大に伴う送り速度の低下によ
る加工点での温度上昇と、温度上昇による工具の研削能
力低下が未然に防止されるので、加工は停止することな
く円滑に遂行される。
According to the present invention, not only the processing load is monitored, but also the processing path is changed based on the decrease in the feed speed caused by the increase in the processing load. In the temporarily changed machining path, the machining load is reduced and the feed rate is restored. In this way, fluctuations in the machining load are monitored from both the machining load and the feed rate. Since it is prevented, the processing is performed smoothly without stopping.

【0015】加工経路の変更は、加工負荷を低減させる
ため、工具と加工対象物との接触面積が少なくなるよう
に加工経路の高さを変更することが好ましく、また、こ
の変更後の加工経路では、加工負荷の減少に基づいて、
変更した加工経路に沿った加工の終了が判断される。
In order to reduce the processing load, it is preferable to change the height of the processing path so as to reduce the contact area between the tool and the object to be processed. Now, based on the reduction of machining load,
The end of machining along the changed machining path is determined.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明による力制御ロボッ
トの一実施の形態について、添付の図面を参照しながら
説明する。図2は、本発明による力制御ロボットを適用
したグラインダ作業ロボットを示す。このグラインダ作
業ロボット10は、ベース11、コラム12、アーム部
13、手首部14から構成されている。このグラインダ
作業ロボット10は、制御軸を6軸有している。すなわ
ち、コラム12はベース10上で旋回可能であり、アー
ム部13はコラム12にそって上下に移動する。また、
アーム部13の先端の手首部14は、アーム部14の軸
方向に伸縮運動する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a force control robot according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 shows a grinder working robot to which the force control robot according to the present invention is applied. The grinder working robot 10 includes a base 11, a column 12, an arm 13, and a wrist 14. The grinder working robot 10 has six control axes. That is, the column 12 is pivotable on the base 10, and the arm 13 moves up and down along the column 12. Also,
The wrist 14 at the tip of the arm 13 expands and contracts in the axial direction of the arm 14.

【0017】手首部14には、エンドエフェクタとして
のグラインダ15が取り付けられる。このグラインダ1
5は、エアや電気によって回転駆動されるディスク状の
砥石を有する工具である。この場合、グラインダ15
は、手首部14において互いに直交する3軸について回
動することができる。
A grinder 15 is mounted on the wrist 14 as an end effector. This grinder 1
Reference numeral 5 denotes a tool having a disk-shaped grindstone that is rotationally driven by air or electricity. In this case, the grinder 15
Can rotate on the wrist 14 about three axes orthogonal to each other.

【0018】また、手首部14には、グラインダ15に
作用する力の大きさをX、Y、Z軸およびこれらの軸回
りの回転方向であるA、B、C軸の6軸について検知で
きる力覚センサ16が設けられている。このグラインダ
作業ロボット10は、力覚センサ16によりグラインダ
15にかかる加工負荷を検出し、その加工負荷の変動に
応じてグラインダ15の送り速度、加圧力の大きさを制
御する力制御機能を有している。
The wrist 14 has a force which can detect the magnitude of the force acting on the grinder 15 with respect to the X, Y, and Z axes and the six axes A, B, and C, which are the directions of rotation around these axes. A sense sensor 16 is provided. The grinder working robot 10 has a force control function of detecting the processing load applied to the grinder 15 by the force sensor 16 and controlling the feed speed of the grinder 15 and the magnitude of the pressing force according to the fluctuation of the processing load. ing.

【0019】このグラインダ作業ロボット10の動作
は、教示された教示データにしたがってコントローラ2
0により制御される。22は、グラインダ作業ロボット
10にあらかじめ加工経路や、速度、作業指令などを教
示するための操作ペンダントである。
The operation of the grinder working robot 10 is performed by the controller 2 in accordance with the taught data.
Controlled by 0. Reference numeral 22 denotes an operation pendant for instructing the grinder work robot 10 in advance a machining path, a speed, a work command, and the like.

【0020】次に、図1は、グラインダ作業ロボット1
0の動作を制御する制御システムのブロック構成図であ
る。
Next, FIG. 1 shows a grinder working robot 1.
FIG. 3 is a block diagram of a control system that controls the operation of the control system 0.

【0021】24は、操作ペンダント22から与えられ
た教示データである。この教示データ24によって指令
される加工経路に沿ってグラインダ15を指令した速度
で移動させるために、コントローラ20にはロボットの
駆動装置25を制御する加工経路制御ループ26と、送
り速度制御ループ27が設けられている。加工経路制御
ループ26は、グラインダ15の移動する経路を指令さ
れた加工経路どおりに連続的に制御する。送り速度制御
ループ27には、送り速度判断部29を介して駆動装置
25からグラインダ15の実際の送り速度がフィードバ
ックされるとともに、力覚センサ16から加工負荷監視
部28及び送り速度判断部29を介して加工負荷がフィ
ードバックされ、指令された送り速度に基づきながら加
工負荷を所定値以下に保つようにグラインダ15の送り
速度を制御する制御ループが構成されている。
Reference numeral 24 denotes teaching data given from the operation pendant 22. In order to move the grinder 15 at the commanded speed along the machining path instructed by the teaching data 24, the controller 20 includes a machining path control loop 26 for controlling a robot driving device 25 and a feed speed control loop 27. Is provided. The processing path control loop 26 continuously controls the path along which the grinder 15 moves according to the commanded processing path. In the feed speed control loop 27, the actual feed speed of the grinder 15 is fed back from the driving device 25 via the feed speed determination unit 29, and the machining load monitoring unit 28 and the feed speed determination unit 29 are transmitted from the force sensor 16 to the feed speed control loop 27. A processing loop is fed back via the controller, and a control loop is configured to control the feed speed of the grinder 15 so as to maintain the processing load at a predetermined value or less based on the commanded feed speed.

【0022】なお、加工負荷監視部28は、力覚センサ
16から出力される信号から加工負荷を検出するととも
に、加工対象物40をグラインダ15で研削する間、予
め設定された最大加工負荷の値以上にしないために、加
工負荷の大きさを監視する。加工負荷の検出データは、
送り速度判断部29に与えられる。
The processing load monitoring unit 28 detects the processing load from the signal output from the force sensor 16 and, while the processing object 40 is ground by the grinder 15, sets a predetermined maximum processing load value. To avoid this, the magnitude of the processing load is monitored. Processing load detection data is
This is given to the feed speed judging section 29.

【0023】送り速度判断部29には、駆動装置25に
設けられた図示されない速度検出部からグラインダ15
の送り速度が導入される。この送り速度判断部29は、
この送り速度と、加工負荷監視部28から与えられた加
工負荷とに基づいて、送り速度があらかじめ設定した最
低送り速度以下に低下したことから加工経路の変更が必
要な状況かどうかを判断する。加工経路変更部30は、
加工経路の変更が必要であるとの判断を受けて、初期加
工経路を暫定的に加工負荷が減少するような加工経路に
変更する。この変更された暫定的加工経路に関するデー
タは、暫定加工経路制御部31に与えられるようになっ
ている。この暫定加工経路制御部31は、教示データ2
4の代わりに、加工完了判断部32を介して変更された
加工経路についての指令データを加工経路制御ループ2
6に与えるとともに、送り速度指令データを送り速度制
御ループ27に与える。
The feed speed judging section 29 receives a signal from a speed detecting section (not shown) provided in the driving device 25 from the grinder 15.
Feed rate is introduced. This feed speed determination unit 29
Based on the feed speed and the processing load given from the processing load monitoring unit 28, it is determined whether or not the change of the processing path is necessary because the feed speed has fallen below the preset minimum feed speed. The machining path changing unit 30
When it is determined that the processing path needs to be changed, the initial processing path is provisionally changed to a processing path that reduces the processing load. The data on the changed provisional machining path is provided to the provisional machining path control unit 31. The provisional machining path control unit 31 transmits the teaching data 2
4, the command data about the changed machining path via the machining completion determination unit 32 is transmitted to the machining path control loop 2.
6 and feed speed command data to a feed speed control loop 27.

【0024】加工完了判断部32は、変更された加工経
路をグラインダ15が移動する間、加工負荷監視部28
から与えられる加工負荷の減少から変更された加工経路
に沿った加工の終了を判断する。加工終了の判断は、加
工経路制御ループ26と復帰経路制御部33に導入され
る。
The machining completion judging unit 32 controls the machining load monitoring unit 28 while the grinder 15 moves on the changed machining route.
It is determined that the machining along the changed machining path has been completed based on the decrease in the machining load given by. The determination of the processing end is introduced to the processing path control loop 26 and the return path control unit 33.

【0025】復帰経路制御部33は、変更された加工経
路に沿った加工が終了した後、移動経路を初期加工経路
上に復帰させるため、グラインダ15を加工経路変更の
直前の位置に復帰させるように、その移動経路を制御す
ることができる。
The return path control unit 33 returns the grinder 15 to the position immediately before the change of the processing path in order to return the moving path to the initial processing path after the processing along the changed processing path is completed. In addition, the movement route can be controlled.

【0026】次に、加工対象物40の一例として、溶接
ビード余盛除去作業を例として、本実施の形態の作用に
ついて説明する。図3は、グラインダ15の移動経路を
時系列的な順序で表した図である。図3(a)は、母材
42からグラインダ15を用いて除去すべき溶接ビード
44を示す。溶接ビード44は、母材42の表面から盛
り上がっており、母材42の表面と平行に切った溶接ビ
ード44の断面は、高さが増すほど小さくなるようにな
っている。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to an example of the object to be processed 40, which is an operation of removing a weld bead excess. FIG. 3 is a diagram illustrating the movement route of the grinder 15 in a time-series order. FIG. 3A shows a weld bead 44 to be removed from the base material 42 using the grinder 15. The weld bead 44 rises from the surface of the base material 42, and the cross section of the weld bead 44 cut parallel to the surface of the base material 42 decreases as the height increases.

【0027】図3(b)乃至図3(d)において15a
は、グラインダ15のディスク状の砥石を示す。
In FIGS. 3B to 3D, reference numeral 15a
Indicates a disk-shaped grindstone of the grinder 15.

【0028】そこで、図3(b)に示すように、あらか
じめグラインダ作業ロボット10に教示されている初期
加工経路46は、母材42から溶接ビード44をほとん
ど除去できるように、母材42の表面にすれすれの高さ
に設定されている。
Therefore, as shown in FIG. 3B, the initial machining path 46 previously taught by the grinder working robot 10 is provided on the surface of the base material 42 so that the weld bead 44 can be almost removed from the base material 42. It is set to a slightly higher height.

【0029】グラインダ15の砥石15aが、図3
(b)において右方向に移動しながら溶接ビード44を
研削除去していく。この間、加工負荷監視部28は、加
工負荷の大きさを監視する。また、砥石15aの送り速
度は、送り速度判断部29に送られる。この実施形態の
場合、最低送り速度は、5mm/sに設定されており、
送り速度判断部29によって、砥石15aの検出された
送り速度と、最低送り速度が比較される。
The grindstone 15a of the grinder 15 is shown in FIG.
In (b), the weld bead 44 is ground and removed while moving rightward. During this time, the processing load monitoring unit 28 monitors the magnitude of the processing load. The feed speed of the grindstone 15a is sent to the feed speed determining unit 29. In the case of this embodiment, the minimum feed rate is set to 5 mm / s,
The feed speed judging section 29 compares the detected feed speed of the grindstone 15a with the minimum feed speed.

【0030】この最低送り速度は、加工対象物、使用す
る工具の種類や、送り速度など加工条件に応じて設定さ
れる。この実施形態のように、一般に産業用ロボットに
よって溶接ビード44をグラインダ15で乾式研削する
場合には、送り速度が5mm/sは、砥石15の研削能
力を維持するための限界送り速度であることを見い出し
ている。
The minimum feed speed is set according to the processing conditions such as the object to be processed, the type of tool to be used, and the feed speed. In general, when the welding bead 44 is dry-ground by the grinder 15 by an industrial robot as in this embodiment, the feed rate of 5 mm / s is a limit feed rate for maintaining the grinding ability of the grindstone 15. Have found.

【0031】研削途中の位置Aで、急に加工負荷が増大
し、砥石15aの送り速度が低下したとすると、この加
工負荷が設定した最高加工負荷よりも大きく、かつ、送
り速度が前記の最低送り速度よりも低下した場合には、
加工経路を変更すべきことが判断される。
Assuming that the machining load suddenly increases at the position A during the grinding and the feed speed of the grindstone 15a decreases, the machining load is larger than the set maximum machining load, and the feed speed is set at the minimum speed. If the speed drops below the feed rate,
It is determined that the machining path should be changed.

【0032】次いで、図3(c)において、加工経路
は、加工経路変更部31により当初の初期加工経路46
に代えて高い位置に平行移動した二次加工経路48に暫
定的に変更される。この高さの変更になった二次加工経
路48では、溶接ビード44がグラインダ15の砥石1
5aに接触する面積は小さいので加工負荷は低減し、送
り速度も当初の教示された指令速度に回復する。これに
より、加工負荷の増大に伴う著しい送り速度の低下によ
る加工点での温度上昇と、温度上昇による砥石15aの
極端な研削能力低下が未然に防止される。
Next, in FIG. 3C, the processing path is changed by the processing path changing unit 31 to the initial initial processing path 46.
Is temporarily changed to the secondary machining path 48 that has been translated to a higher position. In the secondary machining path 48 whose height has been changed, the welding bead 44 is attached to the grindstone 1 of the grinder 15.
Since the area in contact with 5a is small, the processing load is reduced, and the feed speed is restored to the initially taught command speed. As a result, a temperature increase at the processing point due to a remarkable decrease in the feed rate accompanying an increase in the processing load, and an extreme decrease in the grinding ability of the grindstone 15a due to the temperature increase are prevented.

【0033】こうして暫定的な二次加工経路48にそっ
て研削が進行し、加工終点位置Bに達し、加工負荷が所
定値以下に減少したことが検出された時点で、加工完了
判断部32により二次加工経路48に沿った加工の終了
が判別される。
In this way, when the grinding proceeds along the provisional secondary machining path 48, reaches the machining end point B, and when it is detected that the machining load has decreased to a predetermined value or less, the machining completion determining unit 32 The end of the machining along the secondary machining path 48 is determined.

【0034】その後、図3(d)に示すように、グライ
ンダ15は、復帰経路制御部33により、復帰経路50
に沿って移動するように制御される。この復帰経路50
に沿って、当初に負荷の増大により最低送り速度以下に
送り速度が低下した初期加工経路46上の位置Aまで後
退する。
Thereafter, as shown in FIG. 3D, the grinder 15 is returned to the return path 50 by the return path control unit 33.
Is controlled to move along. This return route 50
Along the line A, the load is initially retracted to the position A on the initial machining path 46 where the feed rate has decreased below the minimum feed rate due to an increase in load.

【0035】以後、グラインダ15は、初期加工経路4
6に沿って移動し、限界を越える負荷の増大および送り
速度の低下がなければ、教示されたとおりに最終加工終
了点Cまで移動しながら研削を続け、作業を終了する。
Thereafter, the grinder 15 moves the initial machining path 4
6 and if there is no increase in load and a decrease in feed rate beyond the limit, grinding is continued while moving to the final processing end point C as taught, and the operation is completed.

【0036】以上の加工例では、加工経路の変更は、A
点における一回だけであるが、加工経路の変更中、また
は復帰後の初期加工経路46での加工中に負荷が増大し
かつ送り速度が最低送り速度以下になって再度加工経路
の変更が必要と判断されれば、加工経路が繰り返して変
更される。このようにして、加工負荷の変動を加工負荷
と送り速度の両面から監視されているので、砥石の研削
能力の低下が未然に回避され、また、グラインダ15の
送りが止まって加工が中断するということなく作業が効
率良く連続して遂行される。
In the above processing example, the change of the processing path is performed by A
Although it is only once at a point, the load increases and the feed rate becomes lower than the minimum feed rate during the change of the processing path or during the processing of the initial processing path 46 after the return, and the processing path needs to be changed again. Is determined, the machining path is repeatedly changed. In this way, since the fluctuation of the processing load is monitored from both the processing load and the feed speed, a decrease in the grinding ability of the grindstone is avoided beforehand, and the feed of the grinder 15 stops and the processing is interrupted. Work can be carried out efficiently and continuously without any trouble.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、加工負荷にばらつきがあっても、加工を中断
することなく、加工負荷の変動に対処しながら効率良く
加工を遂行することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, even if the processing load varies, the processing can be efficiently performed without interrupting the processing and coping with the fluctuation of the processing load. be able to.

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

【図1】本発明の実施形態によるグラインダ作業ロボッ
トの動作を制御するコントローラのブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram of a controller for controlling the operation of a grinder working robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明による力制御ロボットを適用したグライ
ンダ作業ロボットを示す外観図。
FIG. 2 is an external view showing a grinder working robot to which the force control robot according to the present invention is applied.

【図3】溶接ビードの研削に本発明を適用した例でグラ
インダの砥石の移動経路を経時的に示した説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a moving path of a grindstone of a grinder with time in an example in which the present invention is applied to grinding of a weld bead.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 グラインダ作業ロボット(力制御ロボット) 11 ベース 12 コラム 13 アーム部 14 手首部 15 グラインダ 15a 砥石 16 力覚センサ 20 コントローラ 22 操作ペンダント 42 母材 44 溶接ビード 46 初期加工経路 48 二次加工経路 50 復帰経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Grinder work robot (force control robot) 11 Base 12 Column 13 Arm part 14 Wrist part 15 Grinder 15a Whetstone 16 Force sensor 20 Controller 22 Operation pendant 42 Base material 44 Weld bead 46 Initial processing path 48 Secondary processing path 50 Return path

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロボットの把持する工具に作用する加工負
荷を検出し、加工負荷の変動に応じて工具の送り速度等
を制御する機能を備えた力制御ロボットであって、 加工対象物から工具に作用する加工負荷の大きさを監視
する手段と、 あらかじめロボットに教示した初期加工経路に沿って加
工する過程で、加工負荷が増大しかつ送り速度があらか
じめ設定した最低送り速度以下に低下したことから加工
経路の変更が必要な状況を判断する手段と、 加工経路の変更が必要な場合に、前記最低送り速度以下
に送り速度が低下しないように暫定的に加工経路を変更
する手段と、 変更した加工経路に沿って加工を終了した後、工具の移
動経路を前記初期加工経路に復帰させる手段と、を具備
することを特徴とする力制御ロボット。
An object of the present invention is to provide a force control robot having a function of detecting a processing load acting on a tool held by a robot and controlling a feed speed of the tool according to a change in the processing load. Means for monitoring the magnitude of the processing load acting on the workpiece, and that during the processing along the initial processing path taught to the robot in advance, the processing load has increased and the feed rate has dropped below the preset minimum feed rate. Means for judging a situation where the machining path needs to be changed, and means for temporarily changing the machining path so that the feed speed does not drop below the minimum feed speed when the machining path needs to be changed. And a means for returning a tool movement path to the initial processing path after finishing the processing along the processed processing path.
【請求項2】前記加工負荷が低減するように加工経路の
高さを変更するようにしたことを特徴とする請求項1に
記載の力制御ロボット。
2. The force control robot according to claim 1, wherein the height of the machining path is changed so that the machining load is reduced.
【請求項3】加工負荷の減少に基づいて、変更した加工
経路に沿った加工の終了を判断するようにしたことを特
徴とする請求項1に記載の力制御ロボット。
3. The force control robot according to claim 1, wherein the end of the machining along the changed machining path is determined based on a decrease in the machining load.
【請求項4】前記工具は、乾式の研削砥石を有するグラ
インダからなり、前記最低送り速度の設定値が5mm/
sであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの
項に記載の力制御ロボット。
4. The tool comprises a grinder having a dry grinding wheel, and a set value of the minimum feed rate is 5 mm /
The force control robot according to any one of claims 1 to 3, wherein s.
JP33597997A 1997-12-05 1997-12-05 Force control robot Pending JPH11165282A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021070079A (en) * 2019-10-30 2021-05-06 富士電機株式会社 Deburring device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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