JPS62114808A - Floating type rotary tool - Google Patents

Floating type rotary tool

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Publication number
JPS62114808A
JPS62114808A JP25312685A JP25312685A JPS62114808A JP S62114808 A JPS62114808 A JP S62114808A JP 25312685 A JP25312685 A JP 25312685A JP 25312685 A JP25312685 A JP 25312685A JP S62114808 A JPS62114808 A JP S62114808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
controller
workpiece
control signal
rotary
rotary cutter
Prior art date
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Pending
Application number
JP25312685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Muramatsu
村松 勇二
Shigeru Kasai
繁 河西
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.)
D K LAB KK
Dainichi Kiko KK
Original Assignee
D K LAB KK
Dainichi Kiko KK
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Filing date
Publication date
Application filed by D K LAB KK, Dainichi Kiko KK filed Critical D K LAB KK
Priority to JP25312685A priority Critical patent/JPS62114808A/en
Publication of JPS62114808A publication Critical patent/JPS62114808A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4163Adaptive control of feed or cutting velocity

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To avoid getting an unmachineable state to cutting load in deburring, by installing a servomotor, a rotary tool body, a pulse oscillating device, etc., in a tool holding head of a machine, while installing a controller, a servoamplifier, etc., in the others. CONSTITUTION:A bracket 1, a servomotor 2, a shaft 3 performing an axial stroke, a rotary tool body 4 and a pulse oscillating device 5 are all attached to a tool holding head of a machine M. Likewise,a pulse counter 6, a controller 7 independent from a controller Mc of the machine M, and a servoamplifier 8 controlling the servomotor 2 are installed in the others. And, the controller 7 detects size of machining load in comparison with the reference value, and outputs a floating control signal, which makes a rotary cutter 4a approach or keep away to or from a work W according to this machining load, to the servoamplifier 8. With this constitution, heavy and light cutting operations are repeated and smooth machining is performable.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、産業用ロボット、専用加工機あるいはマシニ
ングセンターのツール取付ヘットに取付けられ、7へり
取り、切削、もしくは研削に好適で、しかも、過大な切
削反力に対する安全機能を備えたフローティング式回転
ツールに関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention is attached to a tool mounting head of an industrial robot, a special processing machine, or a machining center, and is suitable for edge removal, cutting, or grinding. Relating to a floating rotary tool with force safety features.

〈従来技術〉 産業用ロボット、専用加工機もしくはマシニングセンタ
ー(上記クレームも含めて、以下において、機械と称す
る。)のツール取付ヘッドに、グラインダーや回転カッ
ター(上記クレームも含めて、以下において、回転カッ
ターと称する。)を取付けて、パリ取り、切削もしくは
研削(上記クレームも含めて、以下において、加工と称
する。)を行う場合、回転カッターへの切削負荷の増大
に伴って切削が不可能になったり、あるいはシールの破
損を生じたりして安定した加工ができないなどの状態が
あり、これを回避するために、各種の安全装置が開発さ
れている。例えば、そのような安全装置としては、回転
カッターに過大な切削反力が加わると、ツールがロボッ
トアームから外れる構造のもの、回転カッターをワーク
から後退可能に支持し過大な切削反力が加わって一定値
以上後退すると、これをタッチセンサーで検出し、検出
信号によりロボットアーム及びツールの移動及び回転を
停止する構成のものがある。
<Prior art> A grinder or a rotary cutter (including the above claim, hereinafter referred to as a rotary cutter) is installed on the tool mounting head of an industrial robot, special processing machine, or machining center (hereinafter referred to as the machine, including the above claims). When performing deburring, cutting, or grinding (hereinafter referred to as machining, including the above claims) with a rotary cutter installed, cutting becomes impossible due to an increase in the cutting load on the rotary cutter. In order to avoid such situations, various safety devices have been developed. For example, such safety devices include those that allow the tool to detach from the robot arm if excessive cutting reaction force is applied to the rotary cutter, and those that support the rotary cutter so that it can be retracted from the workpiece and prevent excessive cutting reaction force from being applied to it. Some robots have a configuration in which when the robot arm and tool move backward by more than a certain value, a touch sensor detects this and stops the movement and rotation of the robot arm and tool based on a detection signal.

パリ取りロボットでは切削が過大となる場合が当然に多
く、パリを予知することが難しいので、安全装置の実現
も難しい。
Deburring robots often cut excessively, and it is difficult to predict deburring, making it difficult to implement safety devices.

例えば、特開昭60−94294号のrグラインダーロ
ボット用アーム機構」は、パリ取りロボットの安全装置
の類であり、パリが大きくでると砥石の回転が停止する
ことが否めない。特開昭59−187438号の「研磨
ロボット等の制御方法Jは、パリ取りを行うためのもの
ではない。
For example, the "R Grinder Robot Arm Mechanism" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-94294 is a safety device for deburring robots, and it is undeniable that the rotation of the grinding wheel will stop if the deburring becomes large. ``Control method J for polishing robots, etc.'' in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-187438 is not intended for deburring.

特開昭59−187485号の1研削ロボツト3は、砥
石の運行経路を砥石に前置きされたローラー接触式スト
ロークセンサーで読取るようにして若干の時間遅れ運行
するようにしたもので、砥石とセンサーとが離れている
ので被研削面が平面の場合だけワークの形状に倣って運
行することになり、加工面の研削を行う他、機械加工に
よる比較的に小さいパリを削り取る上では好適であるが
、大きなパリを削り取るパリ取りロボットには適さない
。特開昭59−214509号の1パリ取り用ロボット
装置」は、回転工具が大きなパリ取りに出会って切削過
大となると、エアモータが低回転になり、圧縮空気管路
内の圧力が上ることを利用して、これを圧力センサで感
知してロボットコントローラに停止信号として入力する
ものであり、従って、ロボットアームが歪むが、ツール
またはワークが破損・損傷するなどの大事に至る場合を
未然に回避できるにとどまっており、対面した大きなパ
リに対処できない、つまり1回転工具が大きなパリに出
会って切削不ず指になるようなとき、重切削の段階で、
ロボットを停止させる安全装置の域を出ていない。実開
昭60−109849号の「自動研削装置の位置決め機
構」は、ゲージ部を有する位置誤差修正装置を備えたも
のでパリ取りの安全JA否の類ではない。
1 Grinding robot 3 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-187485 reads the travel path of the grinding wheel using a roller contact type stroke sensor installed in front of the grinding wheel so that it operates with a slight time delay. Since they are separated from each other, the machine follows the shape of the workpiece only when the surface to be ground is flat, and it is suitable for grinding the machined surface as well as for removing relatively small particles by machining. It is not suitable for a paring robot that scrapes off large particles. 1 Patent Patent Application No. 59-214509 "Robotic device for deburring" utilizes the fact that when a rotary tool encounters a large deburr and cuts excessively, the air motor rotates at a low speed and the pressure in the compressed air pipe increases. This is detected by a pressure sensor and input as a stop signal to the robot controller. Therefore, although the robot arm is distorted, serious situations such as damage to the tool or workpiece can be avoided. In other words, when a single-turn tool encounters a large burr and becomes unable to cut, at the stage of heavy cutting,
This is no more than a safety device to stop the robot. ``Positioning mechanism for automatic grinding device'' disclosed in Japanese Utility Model Application No. 60-109849 is equipped with a position error correcting device having a gauge section, and is not of the type that requires safety JA for deburring.

他方に注目すべきものとしては、特開昭60−2085
8号の「自動パリ取り装置によるパリ取り方法jがある
。これは、エンドエフェクトとしてバネでりp持される
グラインダーを使用し、該グラインターが研削圧力によ
りバネを縮めてワークから離れる方向の変位を常時検出
し、これを産業用ロボットのコントローラーに人力して
、一または二の所要のロボットアームに上記変位に等し
い動きを与えることによりグラインダーの上記変位を解
消し、結果としてグラインダーを適切な研削圧力を保つ
ように加工面に沿ってフローティングし、こうして、パ
リの外縁から一定の寸法でパリを研削することを縁返し
行うことにより滑かな加工面を得るものである。この方
法は、グラインダーを安定的に保持するためにはバネを
かなり太くする必要があり、研削圧力の変化に対応する
バネの縮みは少量であり、バネの縮み量をコントローラ
ーにフィードバックしてロボットアームを移動させる過
程を辿るので、センシングはとても敏感とは言えず、た
めに、突然大きなパリに出会うと砥石の回転が一時的に
停止するか極低速回転に陥ることが否めない、それどこ
ろか、パリの凹凸が大きいと、振動を検出する結果にな
りロボットアームの適切な移動が困難となる欠点がある
On the other hand, one worth noting is JP-A-60-2085.
There is a deburring method using an automatic deburring device in No. 8. This uses a grinder that is supported by a spring as an end effect, and the grinder compresses the spring with grinding pressure so that it moves away from the workpiece. The above displacement of the grinder is eliminated by constantly detecting the displacement and manually inputting it to the controller of the industrial robot to give a movement equal to the above displacement to one or two required robot arms, and as a result, the grinder is adjusted to the appropriate position. A smooth machined surface is obtained by floating along the machined surface while maintaining the grinding pressure, and then grinding the corner in a fixed dimension from the outer edge of the corner. The spring needs to be quite thick in order to hold it stably, and the spring shrinks only a small amount in response to changes in grinding pressure. Since the grinding wheel is traced, the sensing cannot be said to be very sensitive, so if it suddenly encounters a large grindstone, it is undeniable that the rotation of the whetstone will stop temporarily or fall into extremely slow rotation.On the contrary, if the grindstone is very uneven, This method has the drawback that vibrations are detected, making it difficult to move the robot arm appropriately.

また、ロボットアームのティーチング経路に研削圧力に
応じた変更を常時行う方法であるから、ロボットアーム
をティーチング経路上に運行させる汎用ソフトウェアで
は対応できず新な高度の汎用ソフトウェアを必要としシ
ステム価格が高価となる欠点がある。さらに、メーカー
や機種の異なる産業用ロボット、その他専用機やマシニ
ングセンターに適用できないという欠点がある。
In addition, since this method constantly changes the robot arm's teaching path according to the grinding pressure, general-purpose software that moves the robot arm along the teaching path cannot be used, and new advanced general-purpose software is required, making the system expensive. There is a drawback. Furthermore, it has the disadvantage that it cannot be applied to industrial robots of different manufacturers or models, or other specialized machines or machining centers.

その他の注目すべきものとしては、特開昭59−232
748号のrマシニングセンタにおけるグラインダーで
の研削速度制御装置」があるが、これは、その制御器を
マシニングセンタのコントローラーに接続し、制御器の
信号を常時取込み処理するマシニングセンタのコントロ
ーラー用のソフトウェアを必要とし、また、ティーチン
グ不能な凹凸な面や稜の加工が不能である。
Other noteworthy works include JP-A-59-232
There is a grinding speed control device for a grinder in a machining center in No. 748, but this requires software for the machining center controller that connects the controller to the machining center controller and constantly captures and processes the controller's signals. Also, it is impossible to process uneven surfaces and edges that cannot be taught.

なお、従来において、機械に回転カッターを取付けて加
工する際のワークの位置検出は、タッチセンサーやビジ
ョンセンサーあるいはレーザーセンサーを用いていた。
Conventionally, a touch sensor, vision sensor, or laser sensor has been used to detect the position of a workpiece when a rotary cutter is attached to a machine and processed.

ビジョンセンサーやレーザーセンサーのコストはシステ
ム全体のコストの数10%を占める高価なものとなって
いる。
The cost of vision sensors and laser sensors is expensive, accounting for several 10% of the total system cost.

また、グラインダーは摩耗が大きく、タッチセンサーや
ビジョンセンサーの位置検出にグラインダーの摩耗量を
加味した修正を加えないと正確ね位置検出ができなかっ
た。
In addition, the grinder was subject to significant wear, and accurate position detection was not possible unless the touch sensor and vision sensor position detection was modified to account for the amount of wear on the grinder.

〈発明の目的〉 本発明は、上述した点に鑑み案出したもので、ツールそ
れ自体がフローティングを行う機能を備えていて、パリ
取りなどの切削、研削加工における切削負荷に対する加
工不能状態を回避するとともに、4i1械やシールの破
損中損傷回避できる安全機能を備え、またメーカーや機
種の異なる機械に取付けるだけで適用可能なフローティ
ング式回転ツールを提供するものである。
<Objective of the Invention> The present invention was devised in view of the above-mentioned points, and the tool itself has a floating function to avoid an unworkable state due to the cutting load during cutting and grinding such as deburring. In addition, the present invention provides a floating rotary tool that is equipped with safety features that can prevent damage to 4i1 machines and seals during breakage, and that can be applied to machines of different manufacturers and models by simply installing them.

〈発明の構成〉 本発明のフローティング式回転ツールTは、第1図及び
第2図に示すように、 機械(図は産業ロボットを示す)Mのツール取付ヘッド
に取着自在なブラケッ)lと、該ブラケットエに取着さ
れたサーボモータ2と、上記プラケッ)1に取着され該
サーボモータ2により軸方向にストロークするシャフト
3と、該シャフト3に連結された回転ツール本体4と、
該回転ツール本体4の回転カッター48の回転数に応じ
てパルスを発振するパルス発振手段5と、該パルス発振
手段5の信号を入力してカウントするパルスカウンター
6と、機械MのコントローラMcと独立した制御器7と
、該制御器7の制御信号により上記サーボモータ2を制
御するサーボアンプ8とからなっている。
<Structure of the Invention> As shown in FIGS. 1 and 2, the floating rotary tool T of the present invention comprises a bracket (l) which can be freely attached to the tool mounting head of a machine (the figure shows an industrial robot) M. , a servo motor 2 attached to the bracket 1, a shaft 3 attached to the bracket 1 and stroked in the axial direction by the servo motor 2, and a rotary tool main body 4 connected to the shaft 3;
A pulse oscillation means 5 that oscillates pulses according to the rotational speed of the rotary cutter 48 of the rotary tool body 4, a pulse counter 6 that inputs and counts the signal of the pulse oscillation means 5, and is independent of the controller Mc of the machine M. and a servo amplifier 8 that controls the servo motor 2 using control signals from the controller 7.

そして、該制御器7は、カウント信号を入力して単一の
または複数の基準値と比較して加工負荷の大きさを検出
し、適正加工状態を保つように、加工負荷に応じて回転
カッター48をワークWより1斤づけた41 、遣央け
f:41干る(サーボモータ2を正回転させたり逆回転
させたりする)フローティング制御信号を上記サーボア
ンプ8に対して出力するようになっている。すなわち、
制御器7は、第3図に示すように、カウント信号を入力
して適正加工負荷に相当する単一の基1s値と比較し、
大であるときは1回転カッター4aをワークWへ近づけ
る(サーボモータ2を正回転させる)制御信号を上記サ
ーボアンプ8に対して出力し、小であるときは1回転カ
ッター4aをワークWより遠去ける(サーボモータ2を
逆回転させる)制御信号をサーボアンプ8に対して出力
するようになっているか、あるいは第4図に示すように
、カウント信号を大小二つの基準値と比較し、加工負荷
(小)に相当する基準値(大)よりも大、または等しい
ときは回転カッター4aをワークWへ近づける(サーボ
モータを所要方向に回転させる)制御信号をサーボアン
プ8に対して出力し、また加工負荷(大)に相当する基
準値(小)よりも小、または等しいときは回転カッター
4aをワークWより遠去ける(サーボモータを反対方向
に回転させる)制御信号をサーボアンプ8に対して出力
するようになっている。
The controller 7 inputs the count signal and compares it with a single or multiple reference values to detect the magnitude of the machining load, and controls the rotary cutter according to the machining load to maintain an appropriate machining state. When one loaf of 48 was attached to the workpiece W, a floating control signal (to rotate the servo motor 2 in the forward or reverse direction) was output to the servo amplifier 8. ing. That is,
As shown in FIG. 3, the controller 7 inputs the count signal and compares it with a single basic 1s value corresponding to the appropriate processing load.
When it is large, a control signal is output to the servo amplifier 8 to move the one-turn cutter 4a closer to the workpiece W (to rotate the servo motor 2 in the forward direction), and when it is small, the one-turn cutter 4a is moved further away from the workpiece W. Is the control signal outputted to the servo amplifier 8 (which causes the servo motor 2 to rotate in the reverse direction), or is the count signal compared with two reference values, large and small, as shown in Figure 4, and processed? When it is greater than or equal to the reference value (large) corresponding to the load (small), outputs a control signal to the servo amplifier 8 to bring the rotary cutter 4a closer to the workpiece W (rotates the servo motor in the required direction); Also, when it is smaller than or equal to the reference value (small) corresponding to the processing load (large), a control signal is sent to the servo amplifier 8 to move the rotary cutter 4a further away from the workpiece W (rotate the servo motor in the opposite direction). It is designed to be output as follows.

回転ツール本体4は、回転カッター4a及びカッター回
転用モータ4bを含んで構成される。
The rotary tool main body 4 includes a rotary cutter 4a and a cutter rotation motor 4b.

カッター回転用モータ4bは、エアモータが最適である
が、電動モータや油圧モータでも良い、また、パルス発
振手段5は、軸に取付けて回転する歯車と、該歯車に近
接して歯車の歯が横切る毎にパルスを発振する近接スイ
ッチとから構成するのが、振動に強く誤ったパルスを発
振しないので最適である。
The cutter rotation motor 4b is optimally an air motor, but may also be an electric motor or a hydraulic motor.The pulse oscillation means 5 includes a gear that is attached to a shaft and rotates, and teeth of the gear intersect in close proximity to the gear. It is best to configure the switch with a proximity switch that oscillates a pulse every time, since it is resistant to vibration and does not oscillate erroneous pulses.

〈実施例〉 第5図は、本発明の実施例にかかるフローティング式回
転ツールの全体構成図である。この実施例では、サーボ
アンプ8とサーボモータ2との間に電磁接触器9が介設
されている。この実施例の制御器7は第3図に流れ図の
如く構成されている。しかるに、回転カッター4aをワ
ークWに接触しない状態を保って回転させるとき(すな
わち、無負荷のとき)には、回転カッター4aが最高回
転となり、パルスカウンター6からのカウント信号も最
大となって、シャフト3のストロークが下方へ遂移して
メカニカル限界に至り、そのまま放置しておくとサーボ
モータ2が焼き付く虞れがある。このため、シャフト3
のストローク下限を検出する下限検出リミットスイッチ
10がブラケットlより設けられ、ストライカ−11が
スイッチ片をストライクすると、その信号が制御器7に
入力し、該制御器7が、電磁接触器9をオフにしてサー
ボモータ2を回転停止するようになっている。そしてこ
のとき、制御器7は、パルスカウンター6からのカウン
ト信号を選択的に処理して、シャフト3を上方向にスト
ロークするようにサーボモータ2を回転可能に制御する
ようになっている。また、パルスカウンター6からのカ
ウント信号が基準値よりも小さいときは、シャフト3の
ストロークが上方へ奮移してメカニカル限界に至るので
、シャフト3のストローク上限を検出する上限検出リミ
ットスイッチ12が設けられ、ストライカ−11がスイ
ッチ片をストラ・、りすると、その信号が制御器7に入
力し、該制御器7が、電磁接触器9をオフにしてサーボ
モータ2を回転停止するようになっている。このときも
また、制御器7は、パルスカウンター6からのカウント
信号を選択的に処理して、シャフト3を下方向にストロ
ークするようにサーボモータ2を回転回旋に制御す゛る
ようになっている。
<Example> FIG. 5 is an overall configuration diagram of a floating rotary tool according to an example of the present invention. In this embodiment, an electromagnetic contactor 9 is interposed between a servo amplifier 8 and a servo motor 2. The controller 7 of this embodiment is constructed as shown in the flowchart of FIG. However, when the rotary cutter 4a is rotated without contacting the workpiece W (that is, when there is no load), the rotary cutter 4a reaches its maximum rotation, and the count signal from the pulse counter 6 also reaches its maximum. The stroke of the shaft 3 moves downward and reaches its mechanical limit, and if left as it is, there is a risk that the servo motor 2 will seize up. For this reason, shaft 3
A lower limit detection limit switch 10 for detecting the lower stroke limit of The servo motor 2 is configured to stop rotating. At this time, the controller 7 selectively processes the count signal from the pulse counter 6 and rotatably controls the servo motor 2 to stroke the shaft 3 upward. Furthermore, when the count signal from the pulse counter 6 is smaller than the reference value, the stroke of the shaft 3 moves upward and reaches its mechanical limit, so an upper limit detection limit switch 12 is provided to detect the upper limit of the stroke of the shaft 3. When the striker 11 strikes the switch piece, the signal is input to the controller 7, and the controller 7 turns off the electromagnetic contactor 9 and stops the rotation of the servo motor 2. . At this time as well, the controller 7 selectively processes the count signal from the pulse counter 6 to control the servo motor 2 to rotate so as to stroke the shaft 3 downward.

第6図は、制御器7の一例を示す流れ図である。FIG. 6 is a flowchart showing an example of the controller 7.

この制御器7は、当初は回転カッター4aを上限位置に
待機させるようになっている。すなわち、回転カッター
4aがワークWにタッチしていない無負荷のときはカウ
ント信号が最大を維持するから、シャフト3が上限まで
ストロークするようにサーボモータ2を逆回転させる制
御信号をサーボアンプ8に対して出力し、上限検出リミ
ットスイッチ12の検出信号を入力して、電磁接触器9
をオフにしてサーボモータ2を回転停止し当初は回転カ
ッター4aをL限位置に待機させるようになっている。
Initially, the controller 7 causes the rotary cutter 4a to stand by at the upper limit position. That is, when the rotary cutter 4a is not in contact with the workpiece W and is under no load, the count signal maintains the maximum value, so a control signal is sent to the servo amplifier 8 to reversely rotate the servo motor 2 so that the shaft 3 strokes to the upper limit. and input the detection signal of the upper limit detection limit switch 12 to the electromagnetic contactor 9.
is turned off, the servo motor 2 stops rotating, and the rotary cutter 4a is initially placed on standby at the L limit position.

そして、回転カンタ−4aを回転させる開始信号が入る
と、サーボモータ2をブレーキ解除し、続いて、回転カ
ッター4aをワークWへ近づける制御信号をサーボアン
プ8に対して出力するとともに、タイマーオンして、回
転カッター4aが上限位置と下限位置との中間レベルよ
りやや上に下降するまで待機させ、タイマーアップによ
り初めて回転カッター4dをワークWへ近づけるように
、機械MのコントローラMcに対して開始信号を出力す
るようになっている。そして、回転カッター4aがワー
クWへ接触すると、入力するカウント信号に変化が生じ
るので。
When a start signal for rotating the rotary cutter 4a is input, the brake of the servo motor 2 is released, and then a control signal to bring the rotary cutter 4a closer to the workpiece W is output to the servo amplifier 8, and the timer is turned on. Then, a start signal is sent to the controller Mc of the machine M so that the rotary cutter 4a waits until it descends slightly above the intermediate level between the upper limit position and the lower limit position, and the rotary cutter 4d approaches the workpiece W for the first time when the timer is up. It is designed to output . When the rotary cutter 4a comes into contact with the workpiece W, the input count signal changes.

該カウント信号を適正加工負荷に相当する単一の基準値
と比較し、大であるときは1回転カッター4aをワーク
Wへ近づζJる(サーボモータ2を正回転させる)制御
信号を上記サーボアンプ8に対して出力し、小であると
きは、回転カフター4aをワークWより遠去ける(サー
ボモータ2を逆回転させる)制御信号をサーボアンプ8
に対して出力するようになっている。従って1重切削と
軽切削を細かく繰返しつつ滑かな加工面を得ることがで
き、パリ等の外縁から一定の寸法で研削することを繰返
し行うことにより、パリや不規則な凹凸面、その他ティ
ーチング不能な面や稜の加工が可能である。
The count signal is compared with a single reference value corresponding to an appropriate machining load, and if the count signal is large, a control signal is sent to the servo to bring the cutter 4a closer to the workpiece W (to rotate the servo motor 2 in the forward direction). A control signal is outputted to the amplifier 8, and when it is small, a control signal is sent to the servo amplifier 8 to move the rotating cuffer 4a further away from the workpiece W (to rotate the servo motor 2 in the reverse direction).
It is designed to output to. Therefore, it is possible to obtain a smooth machined surface by repeating single-layer cutting and light cutting finely, and by repeatedly grinding to a certain dimension from the outer edge of the burrs, etc., it is possible to eliminate burrs, irregular uneven surfaces, and other surfaces that cannot be taught. It is possible to process various surfaces and edges.

他方、制御器7は、回転カッター4aがワークーー触し
ないでいると、シャフト3が下限までストロークした時
点で、下限検出リミットスイッチlOの検出信号を入力
して、電磁接触器9をオフにしてサーボモータ2を回転
停止し、コントローラMcに作業停止信号を出力するよ
うになっている。そしてさらに、作業者の手直しが行わ
れて後、再び回転カッター4aを回転させる開始信号が
入ると、サーボモータ2をブレーキ解除し、続いて、回
転カー、ター4aをワークWへ近づける制御信号をサー
ボアンプ8に対して出力するとともに、タイマーオンし
て1回転カッター4aが上限位置と下限位置との中間レ
ベルよりやや上に上昇するまで待機させ、タイマーアッ
プにより初めて回転カッター4aをワークWへ近づける
ように、機械MのコントローラMcに対して開始信号を
出力するようになっている。
On the other hand, if the rotary cutter 4a does not touch the workpiece, the controller 7 inputs the detection signal of the lower limit detection limit switch IO when the shaft 3 strokes to the lower limit, turns off the electromagnetic contactor 9, and turns off the servo. The rotation of the motor 2 is stopped and a work stop signal is output to the controller Mc. Furthermore, when a start signal is input to rotate the rotary cutter 4a again after the worker has made adjustments, the brake of the servo motor 2 is released, and then a control signal is issued to bring the rotary car, the cutter 4a, closer to the workpiece W. While outputting to the servo amplifier 8, the timer is turned on to wait until the one-rotation cutter 4a rises slightly above the intermediate level between the upper limit position and the lower limit position, and the rotary cutter 4a approaches the workpiece W for the first time when the timer is up. Thus, a start signal is output to the controller Mc of the machine M.

なお、リミットスイッチ10.12の検出信号を制御器
7に入力しないで、電磁接触器9を直接開閉するように
回路構成しても良い。
Note that the circuit may be configured so that the electromagnetic contactor 9 is directly opened and closed without inputting the detection signal of the limit switch 10.12 to the controller 7.

〈発明の効果〉 以上説明してきたように本発明のフローティング式回転
ツールは、 機械のツール取付ヘッドに取着自在なブラケットにサー
ボモータを取着し、該サーボモータでストロークするシ
ャフトに1回転カッター及びカッター回転用モータを含
む回転ツール本体を支持し、パルス発振手段で回転カッ
ターの回転数に応じたパルスを得て、これをパルスカウ
ンターでカウントし、機械のコントローラと独立した制
御器で加工負荷を検出し加工負荷が大に相当する回転数
が小であれば回転式ツールをワークより離し、また加工
負荷が小に相当する回転数が大であれば回転式ツールを
ワークに接近させるフローティング信号を上記サーボモ
ータのサーボアンプに入力するように構成したので、 重切削と軽切削を細かく繰返しつつ滑かな加工面を得る
ことができ、パリ等の外縁から一定の寸法で研削するこ
とを繰返し行うことにより、パリや不規則な凹凸面、そ
の他ティーチング不能な面や稜の加工を可能とするとと
もに、産業用ロボット等の機械側またはツールまたはワ
ークの破損、損傷もしくは歪を回避できる安全機能を備
え、制御器も機械のコンI・ローラとは完全に独立して
いることによりメーカーや機種の異なる機械に取付ける
だけで適用可能である。
<Effects of the Invention> As explained above, the floating rotary tool of the present invention has a servo motor attached to a bracket that can be attached to a tool mounting head of a machine, and a one-turn cutter attached to a shaft stroked by the servo motor. It supports the rotary tool body including the motor for rotating the cutter, generates pulses corresponding to the number of rotations of the rotary cutter using a pulse oscillation means, counts these pulses with a pulse counter, and controls the machining load using a controller independent of the machine controller. A floating signal that moves the rotary tool away from the workpiece if the rotational speed corresponding to a large processing load is small, and moves the rotary tool closer to the workpiece if the rotational speed corresponding to a small processing load is large. is configured to be input to the servo amplifier of the servo motor mentioned above, so it is possible to obtain a smooth machined surface by repeating heavy cutting and light cutting finely, and it is possible to repeatedly grind to a fixed dimension from the outer edge of the paris etc. This makes it possible to process edges, irregularly uneven surfaces, and other surfaces and edges that cannot be taught, and is also equipped with safety features that can avoid breakage, damage, or distortion of machines such as industrial robots, tools, or workpieces. Since the controller is completely independent of the machine's controller and roller, it can be applied to machines of different manufacturers and models by simply installing it.

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

第1図は、本発明のフローティング式回転ツールを含む
システム全体の概念図である。 第2図は、本発明のフローティング式回転ツールのメカ
ニカルな要部について第1図とは異なる構成とした拡大
図である。 第3図は1本発明のフローティング式回転ツールを構成
する制御器の動作を説明するための一例にかかる流れ図
であり、第4図は他の一例の流れ図である。 第5図は、本発明の実施例にかかるフローティング式回
転ツールを含むシステム全体の概念図である。 第6図は、上記実施例にかかるフローティング式回転ツ
ールを構成する制御器の動作を説明するための一例にか
かる流れ図である。 T・・・フローティング式回転ツール、M・・・機械 Mc ・1コントローラ、 W 1111 mワーク、 l・・・ブラケット。 2争梼・サーボモータ、 31・シャフト、 4・・・回転ツール本体、 4a・・・回転カッター、 4b・・・カッター回転用モータ、 5・1・パルス発振手段、 6・・・パルスカウンター、 7−・・ルJ御器、 8・・・サーボアンプ、
FIG. 1 is a conceptual diagram of the entire system including the floating rotary tool of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the main mechanical parts of the floating rotary tool of the present invention in a configuration different from that in FIG. 1. FIG. 3 is a flowchart of one example for explaining the operation of the controller constituting the floating rotary tool of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart of another example. FIG. 5 is a conceptual diagram of the entire system including a floating rotary tool according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart according to an example for explaining the operation of the controller constituting the floating rotary tool according to the above embodiment. T... Floating rotary tool, M... Machine Mc ・1 controller, W 1111 m workpiece, l... bracket. 2. Servo motor, 31. Shaft, 4. Rotating tool body, 4a. Rotating cutter, 4b. Cutter rotation motor, 5.1. Pulse oscillation means, 6. Pulse counter, 7-... Le J Goki, 8... Servo amplifier,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)機械のツール取付ヘッドに取着自在なブラケット
と、該ブラケットに取着されたサーボモータと、上記ブ
ラケットに取着され該サーボモータにより軸方向にスト
ロークするシャフトと、該シャフトに連結された回転ツ
ール本体と、該回転ツール本体の回転カッターの回転数
に応じてパルスを発振するパルス発振手段と、該パルス
発振手段の信号を入力してカウントするパルスカウンタ
ーと、制御器と、該制御器の制御信号により上記サーボ
モータを制御するサーボアンプとからなり、 該制御器は、カウント信号を入力して単一のまたは複数
の基準値と比較して回転数を検出し、回転数に応じて回
転カッターをワークより近づけたり、遠去けたりするフ
ローティング制御信号を上記サーボアンプに対して出力
するようになっていることを特徴とするフローティング
式回転ツール。
(1) A bracket that can be freely attached to the tool mounting head of a machine, a servo motor attached to the bracket, a shaft that is attached to the bracket and stroked in the axial direction by the servo motor, and a shaft that is connected to the shaft. a rotary tool body, a pulse oscillation means that oscillates pulses according to the rotation speed of a rotary cutter of the rotary tool body, a pulse counter that inputs and counts signals from the pulse oscillation means, a controller, and the control device. and a servo amplifier that controls the servo motor using a control signal from the controller. A floating type rotary tool that outputs a floating control signal to the servo amplifier to move the rotary cutter closer to or farther away from the workpiece.
(2)上記制御器は、カウント信号を入力して単一の基
準値と比較し、大であるときは、回転カッターをワーク
へ近づける制御信号をサーボアンプに対して出力し、小
であるときは、回転カッターをワークより遠去ける制御
信号をサーボアンプに対して出力するようになっている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフローテ
ィング式回転ツール。
(2) The above controller inputs the count signal and compares it with a single reference value. If the count signal is large, it outputs a control signal to the servo amplifier to move the rotary cutter closer to the workpiece, and if it is small, it outputs a control signal to the servo amplifier to bring the rotary cutter closer to the workpiece. The floating rotary tool according to claim 1, wherein the floating rotary tool outputs a control signal to a servo amplifier to move the rotary cutter away from the workpiece.
(3)上記制御器は、カウント信号を大小二つの基準値
と比較し、基準値(大)よりも大、または等しいときは
回転カッターをワークへ近づける制御信号をサーボアン
プに対して出力し、また基準値(小)よりも小、または
等しいときは回転カッターをワークより遠去ける制御信
号をサーボアンプに対して出力するようになっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフローティ
ング式回転ツール。
(3) The controller compares the count signal with two reference values, large and small, and outputs a control signal to the servo amplifier to bring the rotary cutter closer to the workpiece when it is greater than or equal to the reference value (large), Further, when the cutter is smaller than or equal to the reference value (smaller), a control signal is output to the servo amplifier to move the rotary cutter further away from the workpiece. floating rotating tool.
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Cited By (1)

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CN108942940B (en) * 2018-08-01 2022-02-22 东南大学 Teleoperation robot polishing control system based on multi-sensor fusion

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