JPS63221961A - バリ取りロボツト制御方法 - Google Patents

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、鋳造時に発生するバリをロボットに取付けた
グラインダで削りとる場合のバリ取りロボット制御方法
に関する。

（従来の技術） 鋳造時等に発生するバリは、その発生部位毎に、また粗
材毎にその量がばらつくため、これを除去するにはパワ
ーに十分余裕を持った大型のグラインダにより、大きい
バリも小さいバリも一気に除去するのがよい。たとえば
大型グラインダを内蔵した自動研削盤などで行なわれて
いる。

しかしグラインダをロボットに取付けてバリ取り作業を
行う場合、ワークの種類により、あるいはワークの部位
によってバリの量に差があるので、バリの予想される最
大の量に対応できるパワーを有する大型グラインダでバ
リの除去作業を行うと、ロボット自身も大型になり、コ
スト的にも非効率であるばかりでなく複雑形状ワークの
バリ取作業においては、グラインダとワークとの干渉の
可能性も犬きく、作業範囲が限定されることも考えられ
る。

この点を解決する目的でグラインダの研削状態を常時電
気的に検出してこれを所定の電気量と比較し、この検出
値が所定の値を超えたとき研削装置の送りを停止させた
後、送りを一定量だけ後退させ、研削条件を演算して、
この演算値に基く研削条件で送り装置を再起動させるよ
うＶＣＬ、たものが案出され本出願人によって既に特許
出願されている（％願昭６１−１０１３８５号）。

しかしながらこの出願のものは、グラインダが大きなバ
リに当ったときに速度を落す制御の応答性の点がやや不
足するために急激な過負荷時にロボットを停止させる前
にグラインダの回転が止まり、砥石やグラインダの破損
を招＜　ＦｉＪ能性がある。また、この問題を解決する
ためにグラインダの送り速度の平均レベルを落せばサイ
クルタイムが長くなり生産能率がわるくなる問題があっ
た。

そこでこれを改良すべく案出したものが、本出願人によ
って既に出願されている（特願昭６２−１３８２１号）
。この提案のものは、ロボットにグラインダを取付は該
グラインダによりその消費電力を監視しながらワークの
バリ取り作業を行うに轟り、前記グラインダの消費電力
がグラインダの最大定格電力を超えたときに信号を発生
させ、該信号を制御装置に送って、ロボットの動作を非
常停止させるようにしたものである。なお、特にこの技
術に関しての文献はない。

（発Ｂ月が解決しようとする問題点） しかしながらこの方法において、上記非常停止状態から
、ロボットを、通常作業に復帰させるときに、その復帰
操作に手間と時間を喪していた。そのため、このような
非常停止が頻ばんに起とる場合や、復帰操作を行う作業
者が近くにいない場合等にはバリ取り作業が長時間中断
され、作業効率が下がる問題があった。本発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、送り速度と非常
停止の２つの動作を行うように設定していたグラインダ
電力のレベル（入力電圧レベル）を、送り速度、一時停
止後再起動、非常停止の３つの動作を行うように設定し
、電力の大小による速度制御、大バリ等によって負荷が
急激に上昇した場合の一時停止後再起動、さらに非常停
止（電源遮断）をさせるバリ取りロボット制御方法を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は上記問題点を解決するだめの手段として、ロボ
ットにグラインダを取付は該グラインダによりその消費
電力を監視しながらワークのバリ取り作業を行うに当り
、グラインダの研削状態を電気的に検出して、設定値と
比較し、設定値を超えた時、前記ロボットの送り動作を
制御する制御装置に設定値を少くとも３レベルを設け、
第１のレベルでは送り速度を制御し、第２のレベルでは
送りを一時停止させしかる後再起動するように制御し、
第３レベルでは制御装置の駆動源を切るように制御する
ことを特徴とする構成としたものである。

（作用） 以上のように構成したので、グラインダによってワーク
のバリ取り作業中、グラインダの消費電力が、大きくな
る場合や小さくなる場合はソノ入力電圧レベルによって
信号を制御装置に送り、バリ取り速度を変更し、また大
バリ等によってグラインダの負荷が急激に上昇した場合
は、グラインダの消費電力が送り速度の最大連続定格レ
ベルより上の任意に設定されたレベルに達成するので信
号が発生し、ロボット本体は一時停止する。またその後
この信号によって別の信号が発信されロボット本体は再
起動する。

さらにワークの位置ずれなどによってグラ・インダの消
費電力がグラインダの最大定格電力レベルを越える場合
は、信号が発生してロボット本体の電源が遮断さｎロボ
ットは非常停止する。

（実施例） 次に本発明の一実施例を図について説明する。

第１図において１はワークである。２はこのワークに発
生しているバリである。３はグラインダであり、４はグ
ラインダ３に取付けられた砥石である。砥石４はワーク
１のバリ２を削りとるものである。グラインダ３はロボ
ット本体５に取付けられており、バリ２の大きさや位置
に合わせた送り速度で砥石４を送ることになる。

ロボット本体５は制御装置（ロボットコントローラ）６
によって制御される。この場合には研削状態の電気的な
検出装置として、グラインダ３に電源７から供給される
電力を、電力計８によって検出する装置が用いられる。

電力計８は、グラインダ３と電源７とを結ぶ電源ケーブ
ル９からグラインダ３の消費する電力を検出する。この
検出された電力は制御装置６に入力され、ロボット本体
５の速度制御が行なわれ、バリ取り研削が行なわれるよ
うになっている。

１０は比較器であり、電力計８によって検出される電力
値を常時一定値と比較するものである。比較器１０は入
力電圧レベル（スレショルドレベル）に応じて出力信号
を出すことができ、出力信号を出す入力電圧レベルは比
較器１０内の調整つまみにより任意に設定することがで
きる。

制御装置６の内部にはこの比較器１０が作動すると、Ｊ
Ｃれまで行なわれていた制御を一時中断させて研削装置
の送りを停止させ、送りを後退させてまた送りを再起動
させる装置が組込まれている。

比較器１０は、第２図に示すように４個設け（符号は１
０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｃとする）、電力ｉ８に
接続する。第１の比較器１０ａを通常速度制御用の負荷
大信号用に、第１の比較器１０ａ′を通常速度制御用負
荷小信号用に、第２の比較器１０ｂを一時停止用に、第
３の比較器１０ｅを非常停止（駆動源庶断）用に用いる
ようにしている。

第１の比較器１０ａ、１０ａ’の出力は制御装置６の割
込信号入力に接続されており、ロボットの動作プログラ
ム（ソフト）によって送り速度を上下させることができ
る。

Ｍ２の比較器１０ｂは制御装置６の一時停止入力に接続
されており、第２の比較器１０ｂからの信号が出力され
れば、ロボットの動作は一時停止をする。また、第２の
比較器１０ｂはＰｃ（プログラマブルコントローラ、以
下同じ）１１にも接続され、第３図に示すような回路に
よって制御装置６の再起動入力に出方することによって
ロボットの動作を再起動させるようになっている。

すなわち、第２の比較器１０ｂの一時停止の信号によっ
てスイッチＳＷが閉じるとリレＣＲＩが励磁する。リレ
ＣＲＩが励磁すると常開接点Ｃ８４閉じる。常開接点Ｃ
ＲＩが閉じるとタイマＴＲＩが励磁する。タイマＴＲＩ
が励磁すると設定時間後宮開接点ＴＲＩ閉じる。常開接
点ＴＲＩが閉じるとリレＣＲ２が励磁する。リレーＣＲ
２が励磁することによってロボットがリセットされるの
でロボット本体は再起動する。

なお、設定した停止時間はタイマの設定値により任意に
変更できる。

また、ロボット本体５が一時停止してから、グラインダ
電力が比較器■のａの出力レベル以下に低下した場合に
も第４図に示す回路によって再起動信号がＰａ１ｌから
ロボットに送られるようになっている。

すなわち、第２の比較器１０ｂの出方によってスイッチ
ＳＷが閉じるとリレーＣＲＩが励磁する。リレＣＲＩが
励磁すると常開接点ＣＲＩが閉じる。常開接点ＣＲＩが
閉じるとリレＣＲ２が励磁する。リレＣＲ２が励磁する
ことによってロボットがリセットされるので、ロボット
本体は再起動する。

第３の比較器１０ｃは制御装置６の外部非常停止入力に
直接接続されており、非常時に第３の比較器１０ｅから
過負荷信号が出力されればロボット本体５えの電源が遮
断され、その作動は非常停止するようになっている。

四ツノ比較器１０ａ、１０ａ’　、１０ｂ、１０ｅは上
述のように作動するので、第５図に示すようにそれぞれ
の作動レベルを変えである。■は第１の比較器１０ｍ、
１０ａ’■は第２の比較器１０ｂ■は第３の比較器１０
ｅをそれぞれ表わしている。

■の上のレベルは符号ａで表すように最大連続定格レベ
ル（入力電圧レベル）を一定値に設定し、■の下のレベ
ルは符号ａ′で示すように最大連続定格レベルａ以下の
任意の値に設定しである。■は符号すで示すように最大
連続定格レベル＆以上の任意の値に設定し、■は符号Ｃ
で示すように最大瞬時定格レベルをもつとも高く設定し
ておる。

ｄは速度制御によるグラインダ電力波形を示している。

すなわち通常のバリ取りでは第１の比較器１０＆の入力
電圧レベル（最大連続定格レベル）ａと第１の比較器１
０ａ′の入力電圧レベル（最大連続定格レベルａ以下の
任意の値）ａ′の間にグラインダ電力が制御される。

ｅとｆとｇは速度制御を行わない時の電力波形を、ｈは
犬バリ等による一時停止状態の電力波形を、ｉは異常状
態の電力波形を、それぞれ示している。

このように構成されたこの装置を用いて行う本発明の詳
細な説明すると、まずグラインダ３に過負過のかからな
い通常の状態においては、グラインダ３をロボット本体
５に取付け、ロボット本体５の送り速度を制御しながら
自動的にバリ２の切除作業が行なわれる。第６図のフロ
ーチャートにおいては、まず初期設定として送り速度Ｖ
をＶｍａ　ｘに設定し、バリ取開始をする。

バリ取りの過程でグラインダ電力ｐを電力計８で検出し
、制御装置の中に読み込む（ステップ１２〜１５）。

次に四つの比較器１０ａ、１０ａ’、１０　ｂ、　１０
　ｅ。

によって、その電力ｐを予め設定された設定電力値ｐＬ
、ｐＶと比較する（ステップ１６）。この結果により送
り速度をそのままにするかまたは上昇させる（ステップ
１７）または下降きせる（ステップ１８）かする。

このようにしてバリ取り作業を終了する（ステップ１９
．２０）。なお、グラインダ電力ｐを読み込んだステッ
プ１５の過程で、大バリ等の研削時に負荷によってグラ
インダ電力ｐが、ｔＲ２（Ｄ　比Ｍ　器１０　ｂのスレ
ショルドレベルｂ’１で達すると、ロボット本体５の動
作は一時停止する。そして設定時間後にロボット本体５
の動作は再起動する。また一時停止でも応答しきれない
場合は、ワーク１ずれなどの異常が考えられ、第３の比
較器１０ｅからの制御によってロボット本体５への電源
は遮断され、ロボット本体５の動作は非常停止する。こ
れによってグラインダ３や砥石４の破損は未然に防止さ
れる。

なお、第３の比較器１０ｃの出力は制御装置６の外部非
常停止入力に直接接続したがこれに限らすＰｃ１ｌを介
して制御装置６に接続してもよい。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように、上記の如く構成されたバ
リ取りロボット制御方法であるから、大バリ研削時に、
ロボット本体が停止しても、設定時間の後には、自動的
にロボット本体が再起動するため、非常停止が頻ばんに
おこっても、また近くに作業者がいなくても、操作復帰
に時間を要せず作業能率が損われることがない。

また非常時の応答がよいためバリ取り速度の最高速度を
大きくすることができ、それによって生産性を向上さす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用するグラインダ装置の構成
図、第２図は第１図のものの結線図、第３図はプログラ
マブルコントローラ内に設けられた、一時停止したロボ
ット本体を再起動させるための回路図、第４図は、プロ
グラマブルコントローラ内に設けられた、一時停止した
ロボットのグラインダ電力が低下した場合再起動信号を
出力させるだめの回路図、第５図は比較器の特性を示す
グラフ、第６図は作動を示すフローチャートである。 １・・・・・・　ワーク ２・・・・・・　バリ ３・・・・・・　グラインダ ５・・・・・・　ロボット本体 ６・・・・・・制御装置 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図 １・・・ワーフ ２゛°１＼゛υ ３・・・り°゛ライシ デ・・・ロ本’ｙト参体 ６・・ｌ＠’Ｊ稚Ｐ采パ虻 牙３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットにグラインダを取付け該グラインダによ
   りその消費電力を監視しながらワークのバリ取り作業を
   行うに当り、グラインダの研削状態を電気的に検出して
   、設定値と比較し、設定値を超えた時、前記ロボットの
   送り動作を制御する制御装置に設定値を少くとも３レベ
   ルを設け、第１のレベルでは送り速度を制御し、第２の
   レベルでは送りを一時停止させしかる後再起動するよう
   に制御し、第３レベルでは制御装置の駆動源を切るよう
   に制御することを特徴とするバリ取りロボット制御方法
   。
2. （２）前記第１のレベルの送り速度制御を多段にしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバリ取りロ
   ボット制御方法。