JPH06242813A - Machining controller for robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the applied load in a high speed response if a faulty cutting state is detected by giving a free-run command of wrist triaxis to a robot controller from a control unit when the faulty value is detected by the control unit. CONSTITUTION:The driving power level and the changed variable of a grinder 2 are monitored by a control unit 5. When these level and variation amount exceed a stop setting level, the unit 5 gives a tool stop command to an inverter 7 of a power line as an output command together with a stop command of a robot controller 6 and a free-run command of a servo driver to the wrist triaxis. The robot stop command changes the robot speed to a stop level by detection of the faulty power, and the free-run command stops the energization to a motor for a fixed time, e.g. 0.5 sec. and eliminates the motor driving power to cancel the electric restriction of the wrist triaxis. Thus, the wrist is set free and the wrist flection is absorbed until the robot stops so that the force applied to the writs can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＰ樹脂成型品やア
ルミニウム鋳造品等のロボットによるバリ取り加工にお
ける異常加工状態でのロボットの加工制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot processing control apparatus for an FRP resin molded product, an aluminum cast product, or the like in an abnormally processed state in deburring processing by a robot.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＦＲＰ樹脂成型品やアルミニウム鋳造品
におけるロボットによるバリ取り加工の場合、工具例え
ばグラインダの送り速度は５０mm／ｓ〜２００mm／ｓと
速い。このため、ワークの位置決め不良や中子の型落、
焼砂などによる過大バリにより、即座に刃具の切削能力
を越えた加工状態となり、ロボット手首に過大な力が加
わりロボットの軸ずれが多発している。現在この対策の
ため、図２に示す構成を採り、ロボット１の手首に取付
けたグラインダ２の電源ラインに変流器３と変成器を備
え、この変流器３の検出電流と変成器による電圧値とを
電力変換器４にて変換して、制御ユニット５に出力し、
制御ユニット５では電力値の正常、異常を検出して、設
定レベルを越えた異常の場合ロボットコントローラ６に
ロボット停止指令を出力すると共に電源ラインのインバ
ータ７に工具停止指令を出力するものである。したがっ
て、ロボット停止指令と工具停止指令とによりロボット
手首への負荷を極力減少させている。2. Description of the Related Art In the case of deburring by a robot in a FRP resin molded product or an aluminum cast product, the feed speed of a tool such as a grinder is as fast as 50 mm / s to 200 mm / s. As a result, positioning errors on the workpiece, core loss,
Excessive burrs due to burning sand, etc., immediately result in a machining state that exceeds the cutting ability of the cutting tool, and excessive force is applied to the robot wrist, causing frequent misalignment of the robot axis. To prevent this, the configuration shown in FIG. 2 is currently adopted, and a current transformer 3 and a transformer are provided in the power supply line of the grinder 2 attached to the wrist of the robot 1, and the current detected by the current transformer 3 and the voltage generated by the transformer. The value and is converted by the power converter 4 and output to the control unit 5,
The control unit 5 detects whether the electric power value is normal or abnormal, and outputs a robot stop command to the robot controller 6 and a tool stop command to the inverter 7 of the power supply line when the electric power exceeds the set level. Therefore, the load on the robot wrist is reduced as much as possible by the robot stop command and the tool stop command.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる装置
では制御系やサーボの遅れによりロボット停止までに１
５０〜２００ｍ secかかり、この間送り速度が２００mm
／ｓとした場合、約４０mm進んでしまい、この結果手首
には許容荷重を越えた力が加わることになる。一般的に
は、送り速度が１００mm／ｓを越える場合には、制御系
のみでは対応できず停止まで時間がかかり、手首への許
容荷重を超えてしまうという問題が生ずる。However, in such a device, the delay of the control system and the servo causes one delay before the robot stops.
It takes 50-200msec, and the feed rate is 200mm during this period.
If it is / s, it will advance about 40 mm, and as a result, a force exceeding the allowable load will be applied to the wrist. Generally, when the feed rate exceeds 100 mm / s, the control system alone cannot cope with the problem, and it takes a long time to stop the operation, which causes a problem that the allowable load on the wrist is exceeded.

【０００４】また、別の対策として機械的な逃げ機構例
えばマルチクラッチを手首に付加することもあるが、こ
の場合にはロボット手首フランジ面から刃具までの距離
が増大し、モーメントの増大によりロボットへの加工反
力が増大し、刃具先端の振れも増大する。更に、機械的
な逃げ機構は全方向に逃げる必要があるため機構的に複
雑になり高価なものとなる。As another measure, a mechanical escape mechanism such as a multi-clutch may be added to the wrist. In this case, the distance from the robot wrist flange surface to the cutting tool increases, and the moment increases, the robot moves to the robot. The processing reaction force of is increased, and the deflection of the tip of the cutting tool is also increased. Further, since the mechanical escape mechanism needs to escape in all directions, it becomes mechanically complicated and expensive.

【０００５】本発明は、上述の問題に鑑み、手首への過
大荷重の発生を防止ししかも機械的な逃げ機構を備える
こともないロボット加工制御装置の提供を目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a robot machining control device that prevents the generation of an excessive load on the wrist and does not have a mechanical escape mechanism.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、ロボットの手首に取付けられた工具の駆動電力
や電流を検出して上記工具の異常加工を検出する制御ユ
ニットと、この制御ユニットからの指令にて上記ロボッ
トに一定出力を与えるロボットコントローラと、を有す
る加工制御装置において、上記制御ユニットでは、上記
異常加工の検出にてロボット停止指令を出力すると共に
一時的にフリーラン指令を出力し、上記ロボットコント
ローラでは、ロボット停止出力と共にロボット手首の三
軸をフリーラン状態とするサーボドライバ出力をそれぞ
れ上記ロボットに与える、ことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a control unit for detecting an abnormal machining of the tool by detecting driving power and current of the tool attached to the wrist of the robot, and this control. In a machining control device having a robot controller which gives a constant output to the robot in response to a command from the unit, the control unit outputs a robot stop command upon detection of the abnormal machining, and temporarily outputs a free run command. The robot controller outputs the robot stop output and the servo driver outputs for setting the three axes of the wrist of the robot in the free-running state to the robot.

【０００７】[0007]

【作用】ロボットコントローラへのフリーラン指令やフ
リーラン出力は、モータへの通電を止めモータの駆動力
を無くすもので、応答が速い結果、手首への異常な荷重
は除くことができる。The free-run command and the free-run output to the robot controller stop the energization of the motor to eliminate the driving force of the motor. As a result of the quick response, the abnormal load on the wrist can be removed.

【０００８】[0008]

【実施例】ここで、図１を参照して本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例であり、図２と同一部
分には同符号を付す。ロボット１の手首に取付けられた
工具２であるグラインダの電源ラインには、変成器、本
例では変流器３と変圧器とが備えられ、この変成器の検
出電流と検出電圧が電力変換器とを介して制御ユニット
５に入力される。この制御ユニット５からの電力値判定
出力は、電源ライン上のインバータ７及びロボットコン
トローラ６にそれぞれ出力される。EXAMPLE An example of the present invention will now be described with reference to FIG. FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. The power line of the grinder, which is the tool 2 attached to the wrist of the robot 1, is provided with a transformer, in this example, a current transformer 3 and a transformer, and the detected current and detected voltage of this transformer are the power converter. Is input to the control unit 5 via. The power value determination output from the control unit 5 is output to the inverter 7 and the robot controller 6 on the power supply line, respectively.

【０００９】刃具の切削状態は、グラインダ２の駆動電
力レベルとその変化量とを制御ユニット５で監視される
が、これらの値が停止設定値を越えたとき、制御ユニッ
ト５からの出力指令としては、電源ラインにおけるイン
バータ７への工具停止指令の外、ロボットコントローラ
６へのロボット停止指令と手首三軸へのサーボドライバ
のフリーラン指令とがある。この場合、ロボット停止指
令としては、適応制御指令があり、空間位置の命令実行
中外部条件の成立（ここでは異常電力検出）によりその
速度を予め設定した速度すなわちゼロ（停止）速度に変
更する指令とする。また、フリーラン指令は、例えば
０．５秒の一定時間モータへの通電を止めてモータの駆
動力を無くし手首三軸の電気的拘束を解除するものであ
り、サーボドライバへの直接入力となって応答が速い。
この結果、異常検出による高速応答のフリーラン指令に
て手首は機械的にフリー状態となり、ロボット（基本三
軸）が停止するまでの手首のたわみ分（移動量）を吸収
して手首に加わる力を減少させることができる。The cutting state of the cutting tool is monitored by the control unit 5 for the drive power level of the grinder 2 and its change amount. When these values exceed the stop set value, an output command from the control unit 5 is output. In addition to the tool stop command to the inverter 7 in the power supply line, there are a robot stop command to the robot controller 6 and a servo driver free-run command to the three wrist axes. In this case, there is an adaptive control command as the robot stop command, and a command to change the speed to a preset speed, that is, zero (stop) speed when the external condition is satisfied during execution of the spatial position command (abnormal power detection here). And In addition, the free-run command is for directly inputting to the servo driver, for example, to stop the energization of the motor for a fixed time of 0.5 seconds to lose the driving force of the motor and release the electric restraint of the three axes of the wrist. And quick response.
As a result, the wrist is mechanically freed by the high-speed response free-run command due to the abnormality detection, and the force applied to the wrist is absorbed by the flexure (movement amount) of the wrist until the robot (basic triaxial) stops. Can be reduced.

【００１０】[0010]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
の効果を有する。 （１）必要送り速度（約２００mm／ｓ）まで制御系のみ
で対応出来るため構成がシンプルで保守が容易である。 （２）既存のロボットシステムに容易に付加出来る。 （３）機械的逃げ機構が不要なため安価である。 （４）ロボット軸ずれが減少する。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the required feed rate (about 200 mm / s) can be handled only by the control system, the configuration is simple and maintenance is easy. (2) It can be easily added to the existing robot system. (3) It is inexpensive because no mechanical escape mechanism is required. (4) Robot axis deviation is reduced.

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

【図１】本発明の実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】従来例の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ロボット ２ グラインダ ３ 変流器 ４ 電力変換器 ５ 制御ユニット ６ ロボットコントローラ ７ インバータ 1 Robot 2 Grinder 3 Current transformer 4 Power converter 5 Control unit 6 Robot controller 7 Inverter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ロボットの手首に取付けられた工具の駆
動電力や電流を検出して上記工具の異常加工を検出する
制御ユニットと、この制御ユニットからの指令にて上記
ロボットに一定出力を与えるロボットコントローラと、
を有する加工制御装置において、 上記制御ユニットでは、上記異常加工の検出にてロボッ
ト停止指令を出力すると共に一時的にフリーラン指令を
出力し、 上記ロボットコントローラでは、ロボット停止出力と共
にロボット手首の三軸をフリーラン状態とするサーボド
ライバ出力をそれぞれ上記ロボットに与える、 ことを特徴とするロボットの加工制御装置。1. A control unit for detecting an abnormal machining of the tool by detecting driving power or current of the tool attached to the wrist of the robot, and a robot for giving a constant output to the robot by a command from the control unit. A controller,
In the machining control device having the above, the control unit outputs a robot stop command and a temporary free run command upon detection of the abnormal machining, and the robot controller outputs the robot stop output together with the three axes of the robot wrist. A machining control device for a robot, wherein each of the robot driver outputs a servo driver output for free-running.