JP2562564Y2 - Grinding wheel wear measurement system for robot applications - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この考案はロボットを応用した砥石摩耗量計測装置に
関する。[Detailed description of the invention] A. Industrial application field This invention relates to a grindstone wear amount measuring device to which a robot is applied.

B.考案の概要 この考案は砥石摩耗量計測装置において、 ロボット本体のハンド部に設けられた光電スイッチで
検出した砥石の外径と、基準砥石の外径とをロボットコ
ントローラで演算して砥石摩耗量を算出することによ
り、 安価で、保守が容易で、しかも光電スイッチで検出し
たデータをそのままロボットコントローラに入力して砥
石の摩耗量を単純な構成により得ることができるように
したものである。B. Outline of the invention This invention is based on a grinding wheel wear amount measuring device, in which the robot controller calculates the outer diameter of the grinding wheel detected by the photoelectric switch provided on the hand part of the robot body and the outer diameter of the reference grinding wheel with a robot controller. By calculating the amount, it is inexpensive, easy to maintain, and the data detected by the photoelectric switch can be directly input to the robot controller to obtain the wear amount of the grindstone with a simple configuration.

C.従来の技術 近年工場内においてロボットを使用した自動化が行わ
れるようになって来た。この１種に、鋳物製品を把持し
て、その鋳物製品のバリを砥石により除去するロボット
がある。この種、ロボットは普通ティーチングプレーバ
ック方式という教示方法で動作するように構成されてい
る。このティーチングプレーバック方式はロボットに教
示したプログラムに従って、ロボットが繰り返し同じ範
囲を動くようにしたものである。このため、砥石を使用
して鋳物のバリを取る作業では砥石が摩耗してくると、
ロボットの教示範囲が広くなるため、ロボットと砥石の
距離が次第に広くなって来て砥石と鋳物との接触が少な
くなり当初の仕上がり精度が得られなくなって、バリ残
りが生じる。そこで、砥石の摩耗量を計測器にて自動的
に計測するか、又は作業員が入力する方式により、ロボ
ット座標系のX,Y,Z成分に対する補正量を算出し、この
値でロボット座標系をシフトして砥石の摩耗補正を行っ
ている。C. Prior Art In recent years, automation using robots has been performed in factories. One of these types is a robot that grips a casting product and removes burrs of the casting product with a grindstone. This kind of robot is usually configured to operate by a teaching method called a teaching playback method. In the teaching playback method, the robot repeatedly moves in the same range according to a program taught to the robot. For this reason, in the work to remove the flash of the casting using a grindstone, when the grindstone wears,
Since the teaching range of the robot is widened, the distance between the robot and the grindstone is gradually increased, and the contact between the grindstone and the casting is reduced, so that the initial finishing accuracy cannot be obtained, and burrs remain. Therefore, the amount of wear of the grindstone is automatically measured by a measuring instrument, or the correction amount for the X, Y, Z components of the robot coordinate system is calculated by a method input by the operator, and the robot coordinate system is calculated using this value. To correct the wear of the grinding wheel.

第５図は従来の床置型グラインダ砥石摩耗量計測装置
を示す構成説明図であり、第６図は第５図の平面図であ
る。第５図および第６図において、11はロボット本体
で、このロボット本体11はロボットコントローラ12から
切削制御指令等の指令で制御される。13は床置型グライ
ンダで、このグラインダ13にはモータ14で駆動される砥
石15,16が設けられている。砥石15,16には光学式の摩耗
量測定器17,18が設けられている。摩耗量測定器17,18は
計測器インターフェース19を介してロボットコントロー
ラ12に接続される。FIG. 5 is a configuration explanatory view showing a conventional floor-mounted grinder grindstone wear amount measuring device, and FIG. 6 is a plan view of FIG. 5 and 6, reference numeral 11 denotes a robot main body, and the robot main body 11 is controlled by a command such as a cutting control command from a robot controller 12. Reference numeral 13 denotes a floor-mounted grinder, and the grinder 13 is provided with grinding wheels 15, 16 driven by a motor 14. The grindstones 15 and 16 are provided with optical wear amount measuring devices 17 and 18, respectively. The wear amount measuring devices 17 and 18 are connected to the robot controller 12 via a measuring device interface 19.

20はロボット本体11のハンド部21に把持された被切削
部材であるワークで、このワーク22のバリは砥石15によ
り切削除去される。23は作業員が砥石摩耗量を手動にて
入力する操作パネルで、この操作パネル23で設定された
摩耗量に相当する補正値は操作パネルインターフェース
24を介してロボットコントローラ12に供給される。Reference numeral 20 denotes a work, which is a member to be cut held by the hand unit 21 of the robot body 11, and burrs of the work 22 are cut and removed by the grindstone 15. Reference numeral 23 denotes an operation panel for the operator to manually input the amount of wear of the grinding wheel. The correction value corresponding to the amount of wear set on the operation panel 23 is an operation panel interface.
It is supplied to the robot controller 12 via 24.

D.考案が解決しようとする課題 第５図および第６図に示す砥石摩耗量計測装置におい
て、砥石15の摩耗量を計測するには摩耗量測定器17,18
で検出した信号を計測器インターフェース19を介してロ
ボットコントローラ12に送っていた。ロボットコントロ
ーラ12は送られて来た摩耗量に従って、ロボット本体11
に制御指令を与えるようにしている。D. Problems to be Solved by the Invention In the grindstone wear amount measuring device shown in FIGS. 5 and 6, in order to measure the wear amount of the grindstone 15, the wear amount measuring devices 17 and 18 are used.
Was sent to the robot controller 12 via the measuring instrument interface 19. The robot controller 12 moves the robot body 11 according to the amount of wear sent.
Is given a control command.

なお、砥石15の摩耗量は手動にて作業員が操作パネル
22に設定してその設定値を操作パネルインターフェース
23を介してロボットコントローラ12に供給することによ
って補正する手段もある。The wear amount of the grindstone 15 is manually controlled by the operator on the operation panel.
Set to 22 and set the value to the operation panel interface
There is also a means for correcting by supplying to the robot controller 12 via 23.

しかし、上記の計測装置では以下のような問題があっ
た。However, the above measuring device has the following problems.

（１） 床置グラインダの各砥石に摩耗量測定器を設け
る必要があるため高価になる。(1) Since it is necessary to provide a wear amount measuring device for each grindstone of the floor grinder, it becomes expensive.

（２） 摩耗量を計測したデータをロボットコントロー
ラに供給するためにインターフェースを必要とする。(2) An interface is required to supply the measured data of the wear amount to the robot controller.

（３） 摩耗量測定器を防塵構造に構成する必要がある
ため高価となる。(3) Since the wear amount measuring device needs to be configured in a dustproof structure, it becomes expensive.

（４） 製品の仕上がり状態を定期的にチェックして補
正量を入力する必要がある。(4) It is necessary to periodically check the finished state of the product and input the correction amount.

（５） 製品仕上がり状態の判断には個人差があるた
め、製品の仕上がり精度にバラツキが多くなる。(5) Since there is an individual difference in the judgment of the finished state of the product, the finished accuracy of the product varies widely.

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、安価
でかつ保守が容易で、しかも砥石の摩耗量を簡単な構成
で得ることができるロボット応用における砥石摩耗量計
測装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a grindstone wear amount measuring device in a robot application which is inexpensive, easy to maintain, and can obtain the amount of wear of the grindstone with a simple configuration. And

E.課題を解決するための手段 この考案はロボット本体のハンド部に被切削部材を把
持させ、その被切削部材を砥石に押し当てて、ロボット
コントローラからの切削制御指令にもとづいて被切削部
材を切削するロボット応用装置において、 前記ロボット本体のハンド部に砥石計測手段を設け、
この砥石計測手段を砥石の外周端から一定距離離れた砥
石摩耗量計測始点から、砥石の軸心方向に向かってそれ
の計測終点までロボット本体のハンド部を移動させ、こ
の移動途中に砥石計測手段により検出された砥石の外周
端までの移動距離ｂと、予め同様に計測した基準砥石の
外周端までの移動距離ａとから（ｂ−ａ）の演算を行っ
て砥石の摩耗量（ｂ−ａ）を算出するようにしたもので
ある。E. Means for Solving the Problems This invention makes the hand of the robot body grip the workpiece, presses the workpiece against the grindstone, and controls the workpiece based on the cutting control command from the robot controller. In a robot application device for cutting, a whetstone measuring means is provided in a hand portion of the robot body,
Move the hand part of the robot body from the grinding wheel wear amount measurement start point, which is a fixed distance away from the outer peripheral end of the grinding stone, to the measurement center of the grinding stone in the axial direction of the grinding stone. Is calculated from the travel distance b to the outer peripheral end of the grindstone detected by the above and the travel distance a to the outer peripheral end of the reference grindstone measured in advance, and the amount of wear of the grindstone (ba) is calculated. ) Is calculated.

F.作用 ロボット本体のハンド部に設けられた砥石計測手段
で、摩耗した砥石の外周端までの移動距離を検出する。
検出した移動距離と予め計測しておいた基準砥石までの
移動距離とをロボットコントローラで演算し、その演算
結果から砥石の摩耗量を算出する。F. Action The moving distance of the worn whetstone to the outer peripheral end is detected by whetstone measuring means provided in the hand part of the robot body.
The detected moving distance and the previously measured moving distance to the reference grindstone are calculated by the robot controller, and the wear amount of the grindstone is calculated from the calculation result.

G.実施例 以下この考案の実施例を図面に基づいて説明するに第
５図と同一部分は同一符号を付して示す。G. Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第１図において、ロボット本体11のハンド部21にＬ字
形状の取り付け具25を介して光電スイッチ26を設ける。
光電スイッチ26は第２図に示すようにコ字形状に形成さ
れて砥石15を挟持するように配設される。第３図は第２
図の正面図である。前記光電スイッチ26の出力はロボッ
トコントローラ12のデジタル入力部に入力される。ロボ
ットコントローラ12は適応制御機能（ASPEED）とロボッ
トアーム現在位置読み取り機能（HEAR）を有し、適応制
御機能はMOV命令実行中に外部条件の成立によりMOV命令
を中断して次のステップに実行を移す機能であり、ま
た、ロボットアーム現在位置読み取り機能はロボットア
ームの現在位置データと姿勢データをロボット言語で読
み出させる機能である。In FIG. 1, a photoelectric switch 26 is provided on a hand portion 21 of a robot main body 11 via an L-shaped fixture 25.
The photoelectric switch 26 is formed in a U-shape as shown in FIG. 2 and is disposed so as to sandwich the grindstone 15. FIG. 3 shows the second
It is a front view of a figure. The output of the photoelectric switch 26 is input to a digital input unit of the robot controller 12. The robot controller 12 has an adaptive control function (ASPEED) and a robot arm current position reading function (HEAR). The adaptive control function interrupts the MOV command during the execution of the MOV command when an external condition is satisfied and executes the next step. The function of reading the current position of the robot arm is a function of reading the current position data and the attitude data of the robot arm in a robot language.

次に上記のように構成された実施例の動作について述
べる。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.

被切削部材であるワーク22のバリを砥石15で切削し終
わったなら、ワーク22をハンド部21から取り外す。その
後ハンド部21を回動させて、まず光電スイッチ26を砥石
15に対して第４図に示す位置（計測始点Ｓ）に配置す
る。光電スイッチ26は計測始点Ｓから砥石15の軸心方向
に向かって計測終点Ｅまで移動するようにロボット本体
11のアームを制御する。この移動途中に光電スイッチ26
は砥石15の外周端を検出して検出信号をロボットコント
ローラ12に与える。ロボットコントローラ12は検出信号
と適応制御機能を用いてロボット本体11の動作を停止さ
せる制御指令を送出する。ここで、計測始点Ｓから検出
信号が送出された光電スイッチ26の移動距離までをｂと
し、予め同一手段で計測した基準砥石の外周端までの移
動距離をａとすると、砥石15の摩耗量ｃは（ｂ−ａ）の
演算を行うことにより算出できる。When the burrs of the work 22 to be cut have been cut by the grindstone 15, the work 22 is removed from the hand unit 21. After that, the hand unit 21 is rotated, and first, the photoelectric switch 26 is
It is arranged at the position (measurement start point S) shown in FIG. The photoelectric switch 26 moves from the measurement start point S to the measurement end point E in the axial direction of the grindstone 15 so that the robot body is moved.
Control eleven arms. During this movement, the photoelectric switch 26
Detects the outer peripheral end of the grindstone 15 and gives a detection signal to the robot controller 12. The robot controller 12 sends a control command to stop the operation of the robot body 11 using the detection signal and the adaptive control function. Here, assuming that the distance from the measurement start point S to the moving distance of the photoelectric switch 26 to which the detection signal is sent is b, and the moving distance to the outer peripheral end of the reference grindstone measured by the same means in advance is a, the wear amount c of the grindstone 15 Can be calculated by performing the calculation of (ba).

H.考案の効果 以上述べたように、この考案によれば、次のような種
々の効果が得られる。H. Effects of the Invention As described above, according to the invention, the following various effects can be obtained.

（１） 砥石摩耗量計測センサである光電スイッチが安
価である。(1) An inexpensive photoelectric switch serving as a whetstone wear amount measurement sensor.

（２） 床置型グラインダの各砥石に計測センサを設け
る必要がないため、点検，保守の時間が短縮できる。(2) Since it is not necessary to provide a measurement sensor for each grindstone of the floor-standing grinder, the time for inspection and maintenance can be reduced.

（３） 摩耗量計測装置の構成が単純なため故障が少な
く、又、故障時の復旧を早くすることができる。(3) Since the configuration of the wear amount measuring device is simple, the number of failures is small, and the recovery from the failure can be quickened.

（４） 摩耗量はロボットコントローラ内部のデータか
ら算出するため、従来のようなインターフェース装置を
必要としない。このため、装置全体が非常に安価に構成
できる。(4) Since the wear amount is calculated from the data inside the robot controller, the conventional interface device is not required. Therefore, the entire apparatus can be configured at very low cost.

（５） 計測センサが比較的粉塵の少ない位置に配置さ
れているため、防塵装置を不要とすることができる。(5) Since the measurement sensor is located at a position where dust is relatively small, a dustproof device can be dispensed with.

（６） 計測動作、摩耗量算出、および摩耗量補正の機
能がロボットプログラムによって構成されているため、
変更が容易である。(6) Since the functions of measurement operation, wear amount calculation, and wear amount correction are configured by a robot program,
Easy to change.

（７） 自動計測のため、バリ取り精度のバラツキが少
ない。(7) Variation in deburring accuracy is small due to automatic measurement.

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

第１図はこの考案の一実施例を示す構成説明図、第２図
および第３図は上記実施例による砥石摩耗量計測時の正
面図および平面図、第４図は光電スイッチによる砥石摩
耗量計測手段を述べる説明図、第５図および第６図は従
来例を示す構成説明図および平面図である。 11……ロボット本体、12……ロボットコントローラ、15
……砥石、21……ハンド部、22……ワーク、26……光電
スイッチ。FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are front views and plan views of the above embodiment at the time of measuring the amount of grinding wheel wear, and FIG. 4 is the amount of grinding wheel wear by a photoelectric switch. FIGS. 5 and 6 are an explanatory view illustrating a measuring means, a structural explanatory view and a plan view showing a conventional example. 11: Robot body, 12: Robot controller, 15
…… Whetstone, 21… Hand part, 22… Work, 26… Photoelectric switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−92052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−85865（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−130866（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-92052 (JP, A) JP-A-60-85865 (JP, A) JP-A-62-130866 (JP, U)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】ロボット本体のハンド部に被切削部材を把
持させ、その被切削部材を砥石に押し当てて、ロボット
コントローラからの切削制御指令にもとづいてロボット
本体が被切削部材を切削するロボット応用装置におい
て、 前記ロボット本体のハンド部に砥石計測手段を設け、こ
の砥石計測手段を砥石の外周端から一定距離離れた砥石
摩耗量計測始点から、砥石の軸心方向に向かってそれの
計測終点までロボット本体のハンド部を移動させ、この
移動途中に砥石計測手段により検出された砥石の外周端
までの移動距離ｂと、予め同様に計測した基準砥石の外
周端までの移動距離ａとから（ｂ−ａ）の演算を行って
砥石の摩耗量（ｂ−ａ）を算出するようにしたことを特
徴とするロボット応用における砥石摩耗量計測装置。1. A robot in which a hand of a robot body grips a member to be cut, the member to be cut is pressed against a grindstone, and the robot body cuts the member to be cut based on a cutting control command from a robot controller. In the apparatus, a whetstone measuring means is provided in the hand part of the robot main body, and the whetstone measuring means is provided from a whetstone wear amount measurement starting point at a certain distance from an outer peripheral end of the whetstone to a measurement end point thereof in the axial direction of the whetstone. The hand part of the robot body is moved, and the movement distance b to the outer peripheral end of the grindstone detected by the grindstone measuring means during the movement and the moving distance a to the outer peripheral end of the reference grindstone measured in the same manner in advance (b A grinding wheel wear amount measuring device for robot application, wherein the calculation of -a) is performed to calculate the grinding wheel wear amount (ba).