JPS61131858A - 力覚工具支持装置 - Google Patents

力覚工具支持装置

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JPS61131858A
JPS61131858A JP59251406A JP25140684A JPS61131858A JP S61131858 A JPS61131858 A JP S61131858A JP 59251406 A JP59251406 A JP 59251406A JP 25140684 A JP25140684 A JP 25140684A JP S61131858 A JPS61131858 A JP S61131858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
tool
slider mechanism
support device
slider
Prior art date
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Pending
Application number
JP59251406A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Yanagi
柳 義敏
Yasushi Matsumoto
康司 松本
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS61131858A publication Critical patent/JPS61131858A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • B23Q5/408Nut bearings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
    • B23Q17/0966Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring a force on parts of the machine other than a motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば鋳物ワーク等のように寸法バラツキが
大きい工作物の仕上作業、研摩作業をロボットに行なわ
せる時に用いるに最適な力覚工具支持装置に関するもの
である。
[従来の技術] 従来、溶接や塗装作業などのように、ロボットに置き変
え可能な作業にあっては、経費節減の意味から自動化が
進められる傾向にある。このような観点から、例えば鋳
物ワーク等の仕上作業、研摩作業においても自動化が可
能であるか検討されている。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、鋳仕上作業を自動化するにあっては次のよう
な問題があり、従来の塗装作業等における位置制御のみ
では加工が困難である。
■)鋳込の際発生する鋳バリは不規則で個々に異なる。
■)鋳物ワーク自体の寸法バラツキが大きい、m)複雑
な形状が多い、 ■)砥石は加工中に摩耗し、ワークと工具との位を関係
を変化させる、 ■)加工中に工具が加工反力を受ける。
ところで、上記加工反力は種々の方法で検出することが
できる0例を挙げると、ねじりバネとポテンショメータ
により検出する方法、グラインダの駆動電流を利用して
検出する方法、差動トランスと弾性体を併用して差動ト
ランスの変位と弾性定数から検出する方法、ひずみゲー
ジを利用して検出する方法、などである。
本発明は上記知見に基づき、ワークの形状変化、ワーク
の寸法バラツキ、砥石摩耗等の変動要素を吸収許容して
過大研削による事故を防止し、最適研削を制御可能とす
る力覚工具支持装置を得ることを目的とする。
[問題点を解決するるための手段] 本発明の力覚工具支持装置は、工具が着脱自在に取付け
られるテーブルと、このテーブルをスプリングを介して
研削方向へ進退自在に案内保持す。
る第1のスライダ機構と、この第1のスライダ機構をス
プリングを介して工具押圧方向へ進退自在に案内保持す
る第2のスライダ機構と、この第2のスライダ機構を工
具抑圧方向へ強制的に進退動させる駆動機構と、上記第
1および第2スライダ機構のそれぞれに配置され上記工
具に外力が加わった時上記各スプリングの変位分の工具
位置変位を検出する反力検出手段とを設けたものである
[作用] 本発明の力覚工具支持装置は、研削方向と押圧方向にそ
れぞれ設置された反力検出手段によって予めカー変位特
性を求めることができ、この特性に基づいて、該反力検
出機構により加工中に検出される外力、加工反力をフィ
ードバックして力覚制御することができるとともに、駆
動機構がスプリングを介して工具抑圧方向のスライダ機
構を同方向へ進退動させるようになっているため、この
駆動部にワークの形状変化、寸法バラツキ、砥石の摩耗
等の変動要素を吸収させることが可能となっている。
[実施例] 以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。
第2,3図は本発明をグラインダに適用した例を示し、
図において、(1)はグラインダ、(2)はこのグライ
ンダを支持する支持部材であり、これらは力覚工具支持
装置Aを介してロボット(3)の先端フランジに取付け
られるようになっている。図中、又はグラインダの研削
方向を、Zは抑圧方向をそれぞれ示している。
第1図は力覚工具支持装置Aの分解系1視図を示し、図
において、(4)はロボット(3)の先端7ランジに取
付けられるベースで、その上部フランジ(4a)両端部
にはグラインダ(1)を抑圧方向Zへ案内する垂直ガイ
ド(5)が取付けられている。(6)は上記ベース(4
)の端部壁(4b)にケーシング側が固定された駆動モ
ータであって、そのべiス内空間Cへ突出させた出力軸
(6a)にはポールネジ(7)が直結さるようになって
いる。(8)は両側部下方に上記ベースの垂直ガイド(
5)と組合わされる屯直ガイド(8)がそれぞれ取付け
られた軸受ブロックで、その中央部両端には一対のスプ
リング(10)のばね座(8a)を構成する切欠部がそ
れぞれ刻設されており、その切欠一部の下方に形成され
た膨出部(8b)は上記ベース(4)の空間C内におい
て上記ポールネジ(7)と図示しないポールを介して螺
合するようになっている。上記駆動モータ(6)とポー
ルネジ(7)および軸受ブロック(8)により、グライ
ンダ抑圧方向Zへのl軸駆動機構が構成されている。
(11)は上記一対のスプリング(10)を介して軸受
ブロック(8)に相対移動可能に保持されるハウジング
で、その両側部下方には上記軸受ブロックの各垂直ガイ
ド(9)と共にベースの垂直ガイド(5)に組合される
垂直ガイド頁12)がそれぞれ取付けられており、これ
ら各垂直ガイド(5)、(i9)、(12)と軸受ブロ
ック(8)のばね座(8a)と上記一対のスプリング(
10)およびハウジング(11)とによって第2のスラ
イダ機構が構成されている。
また、上記ハウジング(11)の上面両端部には上記ガ
イドと直交する方向にすなわちグライダ(1)を研削方
向Xへ案内する水平ガイド(13)がそれぞれ取付けら
れるとともに、これら水平ガイド(13)間の中央位置
に上記スプリング(10)と直交する方向へ弾装される
一対のスプリング(14)のばね座(lla)が膨出形
成されている。(15)は上記一対のスプリング(14
)を介してハウジング(11)に相対移動可能に保持さ
れるテーブルで、その両端部下方にはハウジング(11
)の各水平ガイド(13)と組合される水平ガイド(1
6)がそれぞれ取付けられるとともに、その上面側には
グラインダ(1)とこれの支持部材(2)とが″固定さ
れるようになっており、これら各水平ガイド(13)、
(18)とハウジング(11)(7)ばね座(lla)
と一対のスプリング(14)およびテーブル(15)と
によって第1のスライダ機構か構成されている。
然して、(17)は軸受ブロック(8)上面に設置され
た差動形磁気抵抗素子であって、ハウジング(11)下
面に取付けたマグネジ) (18)との相対位置関係か
ら各スプリング(10)のグラインダ押圧力LZへの変
位量を検出することができる。また(!S)はハウジン
グ(11)の膨出部上に設置された差動形磁気抵抗素子
であって、テーブル(15)下面に取付けたマグネット
(20>との相対位置関係から各スプリング(14)の
グライダ研削方向Xへの変位量を検出することができる
以上のように構成される本発明の力覚工具支持装置は、
テーブル(15)に取付けたグライダ(1)により研削
作業を行えば、テーブル(15)は研削方向Xに反力を
受は各スプリング(14)を弾性変位させる。この変位
は同時にマグネット(20)と差動形磁気抵抗素子(1
9)との相対位置を変化させ出力電圧を発生させるため
、この出力電圧と予め求められている出力電位と力との
特性とを比較することができ、これにより加工中の外力
や加工反力を検出することができ、力覚制御を行なうこ
とが可能となる。
一方、抑圧方向Zについても上記と同期して外力や加工
反力を受けることとなるが、上記と同様な機能により力
覚制御を行なうことができる。
また、モータ(6)によって抑圧方向Zへ駆動される1
軸駆動機構も一対のスプリング(10)を介してハウジ
ング(11)やテーブル(15)等の全ての部品を同じ
く抑圧方向Zへ動作させることとなるため、上記と同様
に差動形磁気抵抗素子(17)とマグネット(1B)と
により加工中の外力や加工反力を検出することができ、
力覚制御を行なうことが可能となっている。したがって
、上記1@駆動機構部にワークの形状変化、寸法バラツ
キ、砥石の摩耗等の変動要素を総べて吸収させることが
できる。
なお、上記実施例では本発明装置をグラインダに適用し
たものをポしたが、これを例えばバフ等地の工具に適用
してもよく、上記同様の効果を得ることができる。
し発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、工具の押圧方向と研
削方向とに各々カー変位を検出する機構を備えたことに
より、力覚制御が可能となって。
ワークの形状変化、寸法バラツキ、砥石摩耗等の変動要
素を吸収許容できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の力覚工具支持装置を分解して示す斜視
図、第2図は本発明の力覚工具支持装置をグライダに適
用した例を示す正面図、第3図は第2図のものの側面図
である。 (4)はベース、 (5) 、 (9) 、 (12)は垂直ガイド、(6
)は駆動モータ、 (7)はポールネジ、 (a)は軸受ブロック、 (10)、(14)はスプリング、 (11)はハウジング、 (13)、(IG)は水平ガイド、 (15)はテーブル、 (17)、(19)は差動形磁気抵抗素子(18)、(
20)はマグネット。 なお、図中、同一符号は同−又は相邑部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工具が着脱自在に取付けられるテーブルと、この
    テーブルをスプリングを介して研削方向へ進退自在に案
    内保持する第1のスライダ機構と、この第1のスライダ
    機構をスプリングを介して工具押圧方向へ進退自在に案
    内保持する第2のスライダ機構と、この第2スライダ機
    構を工具押圧方向へ強制的に進退動させる駆動機構と、
    上記第1および第2のスライダ機構のそれぞれに設置さ
    れ上記工具に外力が加わった時上記各スプリングの変位
    分の工具位置変位を検出する反力検出手段とを備えるこ
    とを特徴とする力覚工具支持装置。
  2. (2)上記駆動機構は第2のスライダ機構と螺合する単
    一のねじ部材とこれを回転駆動するモータとから構成さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の力覚
    工具支持装置。
  3. (3)上記反力検出手段は、上記スライダ機構における
    対向面の一方に取付けられた差動形磁気抵抗素子と他方
    においてこの素子に対向して配設されたマグネットから
    構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の力覚工具支持装置。
JP59251406A 1984-11-28 1984-11-28 力覚工具支持装置 Pending JPS61131858A (ja)

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JPS61131858A true JPS61131858A (ja) 1986-06-19

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002192445A (ja) * 2000-10-18 2002-07-10 Taihei Seisakusho:Kk 研削方法および装置
CN111687749A (zh) * 2020-06-02 2020-09-22 宁夏巨能机器人股份有限公司 一种用于人机协作打磨系统的数据处理系统及其处理方法

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