JPH09285943A - ワーク基準面からの精密加工装置 - Google Patents
ワーク基準面からの精密加工装置Info
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- JPH09285943A JPH09285943A JP12219796A JP12219796A JPH09285943A JP H09285943 A JPH09285943 A JP H09285943A JP 12219796 A JP12219796 A JP 12219796A JP 12219796 A JP12219796 A JP 12219796A JP H09285943 A JPH09285943 A JP H09285943A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ワークの加工に対して、精度良く仕上り寸法に
ばらつきをなくし加工から計測での時間を短縮させ自動
化を図る。 【解決手段】ワーク１を把持するロボットハンド２とこ
れに連動しワークの当接時を検出し測定する０点検出機
構部６とこれらを加工送り及び測定時においてＺ軸方向
に移動させるＺ軸機構部７とワークを測定するテーブル
９と、基準面から加工するための砥石８−１を有したＸ
軸機構部８とをＣＰＵ１７により加工条件を基に、Ｚ軸
コントローラ１３、Ｘ軸コントローラ１６、砥石の回転
をコントロールする回転コントローラ１４−１、１４−
２を介してワークの高さ測定と砥石への当接ポイントの
検出を１つの測定器に有し、初期研削の仕上げ寸法のば
らつきを一定にして補正し、それ以降の加工にフィード
バックする。
ばらつきをなくし加工から計測での時間を短縮させ自動
化を図る。 【解決手段】ワーク１を把持するロボットハンド２とこ
れに連動しワークの当接時を検出し測定する０点検出機
構部６とこれらを加工送り及び測定時においてＺ軸方向
に移動させるＺ軸機構部７とワークを測定するテーブル
９と、基準面から加工するための砥石８−１を有したＸ
軸機構部８とをＣＰＵ１７により加工条件を基に、Ｚ軸
コントローラ１３、Ｘ軸コントローラ１６、砥石の回転
をコントロールする回転コントローラ１４−１、１４−
２を介してワークの高さ測定と砥石への当接ポイントの
検出を１つの測定器に有し、初期研削の仕上げ寸法のば
らつきを一定にして補正し、それ以降の加工にフィード
バックする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密加工装置に関
し、特に、誘電体素子の研削等に用いて好適とされる装
置であって、素子の現有高さを自動で測調し、その値よ
り指定の研削量を補正処理し、精密な研削を行うことの
できる研削装置に関する。
し、特に、誘電体素子の研削等に用いて好適とされる装
置であって、素子の現有高さを自動で測調し、その値よ
り指定の研削量を補正処理し、精密な研削を行うことの
できる研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から誘電素子等の加工は、ワークの
基準面より、ワークの下部から指定量を研削することが
行われていた。このような加工は、砥石の加工面の任意
ポイントにワークをＺ軸方向に下降させ当接時に加わる
反力をデジタルインジケータで検出し、そのポイントよ
り砥石を回転させかつ揺動させることで砥石の寿命を延
しながら研削し指定寸法に達した時点で研削を停止し研
削後は、別のユニットにて指定通りの寸法かどうかの測
定をし良否の選別を行っていた。
基準面より、ワークの下部から指定量を研削することが
行われていた。このような加工は、砥石の加工面の任意
ポイントにワークをＺ軸方向に下降させ当接時に加わる
反力をデジタルインジケータで検出し、そのポイントよ
り砥石を回転させかつ揺動させることで砥石の寿命を延
しながら研削し指定寸法に達した時点で研削を停止し研
削後は、別のユニットにて指定通りの寸法かどうかの測
定をし良否の選別を行っていた。
【０００３】図１２に従来の加工装置の構成例を示す。
ワークの高さ測定をテーブル９Ａ及びデジタルインジケ
ータ５Ａにて行った後に、ワークの加工が加工装置にお
いてなされる。その際、ロボットハンド２によりクラン
プされたワーク基準面はＺ軸機構部７により下方に移動
され、ポンプＰによって供給される圧力によるピストン
を介して砥石８−１と当接され、砥石の回転により研削
がなされる。その際、ウォータノズル８−４で研削水を
砥石とワーク１の間に供給して研削粉を除去し、砥石の
寿命（研削加工精度）を延すべく、揺動動作を開始しワ
ーク１の加工を行う。この従来の装置においては、０点
検出部６は、ワーク１の側面をクランプする３方向より
スライドし、ワーク１をクランプする機構と、ワーク基
準面１−１から反力を受け止める機構を備えたロボット
ハンド２にピストン３が締結されＺ軸方向に垂直に摺動
自在なシリンダ４に組込まれ、ピストン３のＺ軸方向の
微動を検出するデジタルインジケータ５、測定子５−１
を備え、テーブル９Ａにて高さ測定を行うデジタルイン
ジケータ５Ａと、０点検出機構部６に備えられるデジタ
ルインジケータ５と２つの測定器を必要としている。
ワークの高さ測定をテーブル９Ａ及びデジタルインジケ
ータ５Ａにて行った後に、ワークの加工が加工装置にお
いてなされる。その際、ロボットハンド２によりクラン
プされたワーク基準面はＺ軸機構部７により下方に移動
され、ポンプＰによって供給される圧力によるピストン
を介して砥石８−１と当接され、砥石の回転により研削
がなされる。その際、ウォータノズル８−４で研削水を
砥石とワーク１の間に供給して研削粉を除去し、砥石の
寿命（研削加工精度）を延すべく、揺動動作を開始しワ
ーク１の加工を行う。この従来の装置においては、０点
検出部６は、ワーク１の側面をクランプする３方向より
スライドし、ワーク１をクランプする機構と、ワーク基
準面１−１から反力を受け止める機構を備えたロボット
ハンド２にピストン３が締結されＺ軸方向に垂直に摺動
自在なシリンダ４に組込まれ、ピストン３のＺ軸方向の
微動を検出するデジタルインジケータ５、測定子５−１
を備え、テーブル９Ａにて高さ測定を行うデジタルイン
ジケータ５Ａと、０点検出機構部６に備えられるデジタ
ルインジケータ５と２つの測定器を必要としている。
【０００４】また、図１３を参照して、従来の装置の制
御系は、ワーク高さ測定用のデジタルインジケータから
のデジタルインジケータ５Ａ及び０点検出用のデジタル
インジーケータ５からのデータを読み込みデジタル読み
込みコントローラ１０２と、Ｚ軸モータを制御するＺ軸
コントローラ１０３と、主軸サーボモータ８−３の回転
速度を制御する回転速度コントローラ１０４と、Ｘ軸サ
ーボモータを制御するＸ軸コントローラ１０５と、これ
らの制御を司るＣＰＵ１０１とから構成されている。
御系は、ワーク高さ測定用のデジタルインジケータから
のデジタルインジケータ５Ａ及び０点検出用のデジタル
インジーケータ５からのデータを読み込みデジタル読み
込みコントローラ１０２と、Ｚ軸モータを制御するＺ軸
コントローラ１０３と、主軸サーボモータ８−３の回転
速度を制御する回転速度コントローラ１０４と、Ｘ軸サ
ーボモータを制御するＸ軸コントローラ１０５と、これ
らの制御を司るＣＰＵ１０１とから構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方式は、下記記載の問題点を有している。
来の方式は、下記記載の問題点を有している。
【０００６】第１の問題点は、砥石への当接ポイントは
任意であり、指定される、例えば数μ単位の精度寸法に
対して、仕上り寸法がばらつき、不良品が発生するとい
うことである。
任意であり、指定される、例えば数μ単位の精度寸法に
対して、仕上り寸法がばらつき、不良品が発生するとい
うことである。
【０００７】この理由は、従来の方式では、砥石への当
接において、砥石の面精度の高低差を考慮しないため、
また砥石への押圧がワークの当接面の形状に関係なく一
定であり、ワークの大小に対するたわみも考慮しない０
点検出方法であるため、仕上寸法も変動するためであ
る。
接において、砥石の面精度の高低差を考慮しないため、
また砥石への押圧がワークの当接面の形状に関係なく一
定であり、ワークの大小に対するたわみも考慮しない０
点検出方法であるため、仕上寸法も変動するためであ
る。
【０００８】第２の問題点は、ワークの測定に時間がか
かるということである。
かるということである。
【０００９】この理由は、ワークの研削と測定が分離さ
れているため、ワークの搬送に時間がかかるためであ
る。
れているため、ワークの搬送に時間がかかるためであ
る。
【００１０】なお、特開昭５７−１６３０５３号公報に
は、荒研磨された被加工物を摺うことにより得られた荒
研磨プログラムを記憶する手段を設け、上仕上げ研磨を
行う場合には、この上仕上げ研磨寸法だけを外部から入
力することによって荒研磨プログラムに沿って上仕上げ
研磨を行うようにした構成が提案されている。
は、荒研磨された被加工物を摺うことにより得られた荒
研磨プログラムを記憶する手段を設け、上仕上げ研磨を
行う場合には、この上仕上げ研磨寸法だけを外部から入
力することによって荒研磨プログラムに沿って上仕上げ
研磨を行うようにした構成が提案されている。
【００１１】従って、本発明は、上記問題点を解消する
ためになされたものであって、その目的は、ワークの加
工に対して、精度良く、仕上り寸法にばらつきをなく
し、加工から、計測での時間を短縮させ、自動化が計れ
る加工装置を提供することにある。
ためになされたものであって、その目的は、ワークの加
工に対して、精度良く、仕上り寸法にばらつきをなく
し、加工から、計測での時間を短縮させ、自動化が計れ
る加工装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ワークを把持するロボットハンドと、該
ロボットハンドに連動し該ワークの当接時を検出し測定
する０点検出手段と、前記ロボットハンド及び前記０点
検出手段を加工送り及び測定時においてＺ軸方向に移動
させるＺ軸機構部と、前記ワークの高さを測定するため
のテーブルと、基準面から加工するための加工部材を装
着したＸ軸機構部と、を備え、入力された加工条件を基
に、前記Ｚ軸機構部を制御するＺ軸コントローラ、前記
Ｘ軸機構部を制御するコントローラ、及び前記加工部材
の回転を制御する回転コントローラを介して前記ワーク
の高さ測定と砥石への当接ポイントの検出を１つの測定
手段で行い、初期研削の仕上げ寸法のばらつきを一定に
して補正し、それ以降の加工にフィードバックする、こ
とを特徴とするワーク基準面からの精密加工装置を提供
する。
に、本発明は、ワークを把持するロボットハンドと、該
ロボットハンドに連動し該ワークの当接時を検出し測定
する０点検出手段と、前記ロボットハンド及び前記０点
検出手段を加工送り及び測定時においてＺ軸方向に移動
させるＺ軸機構部と、前記ワークの高さを測定するため
のテーブルと、基準面から加工するための加工部材を装
着したＸ軸機構部と、を備え、入力された加工条件を基
に、前記Ｚ軸機構部を制御するＺ軸コントローラ、前記
Ｘ軸機構部を制御するコントローラ、及び前記加工部材
の回転を制御する回転コントローラを介して前記ワーク
の高さ測定と砥石への当接ポイントの検出を１つの測定
手段で行い、初期研削の仕上げ寸法のばらつきを一定に
して補正し、それ以降の加工にフィードバックする、こ
とを特徴とするワーク基準面からの精密加工装置を提供
する。
【００１３】上記構成のもと、本発明は、砥石の回転開
始及び終了位置をコントロールすることで、常に同じポ
イントで０点検出し、加工することにより、ばらつき、
すなわち機械的誤差を一定とし、また加工後のワーク実
測値と、指定値と、の差を算出し、次期のワーク加工の
補正データとしてフィードバックし、精度よく加工する
とともに、加工工程と測定工程とを１つの装置に組込ん
だことにより、加工と測定のユニットが省ける、ことを
特徴としたものである。
始及び終了位置をコントロールすることで、常に同じポ
イントで０点検出し、加工することにより、ばらつき、
すなわち機械的誤差を一定とし、また加工後のワーク実
測値と、指定値と、の差を算出し、次期のワーク加工の
補正データとしてフィードバックし、精度よく加工する
とともに、加工工程と測定工程とを１つの装置に組込ん
だことにより、加工と測定のユニットが省ける、ことを
特徴としたものである。
【００１４】本発明によれば、砥石への当接ポイントを
常に所定の位置に固定しているため、機械的誤差を常に
一定に保つことで、バラツキ幅も小さく、機械的誤差を
指定研削量に対して補正し、精度良くワークの加工がで
きる。
常に所定の位置に固定しているため、機械的誤差を常に
一定に保つことで、バラツキ幅も小さく、機械的誤差を
指定研削量に対して補正し、精度良くワークの加工がで
きる。
【００１５】また、本発明によれば、ワークの高さと、
砥石へ当接時の検出を１台のデジタルインジケータで処
理できるため、測定→加工→測定での工程で、安価で装
置構成簡素化が計れる。
砥石へ当接時の検出を１台のデジタルインジケータで処
理できるため、測定→加工→測定での工程で、安価で装
置構成簡素化が計れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の実施の形態が適用され
る、被加工物であるワーク１の一例を説明するための図
であり、図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、それぞれ加工前後
の側面図を示し、図１（Ｃ）は、ワーク基準面の底面図
を示している。
る、被加工物であるワーク１の一例を説明するための図
であり、図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、それぞれ加工前後
の側面図を示し、図１（Ｃ）は、ワーク基準面の底面図
を示している。
【００１８】図１を参照すると、ワーク１の加工は、ユ
ニットへの取付け部材１−３の対面のワーク基準面１−
１から指定量１−２を研削するものである。
ニットへの取付け部材１−３の対面のワーク基準面１−
１から指定量１−２を研削するものである。
【００１９】本発明の実施の形態に係る加工装置につい
て、図２、及び図３を参照してその機構系を以下に説明
する。
て、図２、及び図３を参照してその機構系を以下に説明
する。
【００２０】図２を参照すると、０点検出部６は、ワー
ク１の側面をクランプする３方向よりスライドし、ワー
ク１をクランプする機構のつめ２−１（図３（Ａ）参
照）と、ワーク基準面１−１から反力を受け止めるスト
ッパー２−２から成るロボットハンド２と、該ロボット
ハンド２にピストン３で締結され、これらがガタ無く、
Ｚ軸方向に垂直に摺動自在なシリンダ４へ精密加工され
て組込まれ、さらに、ピストン３のＺ軸方向の微動を検
出するインジケータ５、測定子５−１を、ロボットハン
ド２とは反対側へシリンダ４に設けて、構成される。
ク１の側面をクランプする３方向よりスライドし、ワー
ク１をクランプする機構のつめ２−１（図３（Ａ）参
照）と、ワーク基準面１−１から反力を受け止めるスト
ッパー２−２から成るロボットハンド２と、該ロボット
ハンド２にピストン３で締結され、これらがガタ無く、
Ｚ軸方向に垂直に摺動自在なシリンダ４へ精密加工され
て組込まれ、さらに、ピストン３のＺ軸方向の微動を検
出するインジケータ５、測定子５−１を、ロボットハン
ド２とは反対側へシリンダ４に設けて、構成される。
【００２１】Ｚ軸機構部７は、０点検出部６とＺ軸テー
ブル７−１１を介して結合され、Ｚ軸モータ７−２の駆
動によりＺ軸方向への移動を行う。
ブル７−１１を介して結合され、Ｚ軸モータ７−２の駆
動によりＺ軸方向への移動を行う。
【００２２】研削機構部８は、砥石８−１と、砥石８−
１を回転駆動する主軸モータ８−３と、を備え、Ｚ軸機
構部７に対して、垂直に配設される。
１を回転駆動する主軸モータ８−３と、を備え、Ｚ軸機
構部７に対して、垂直に配設される。
【００２３】Ｘ軸機構部１０は、研削機構部８と高さ測
定台９とをＸ軸テーブル１０−１で結合させ、Ｘ軸モー
タ１０−２の駆動によりＸ軸方向の移動を行う。
定台９とをＸ軸テーブル１０−１で結合させ、Ｘ軸モー
タ１０−２の駆動によりＸ軸方向の移動を行う。
【００２４】圧力調整部１１は、０点検出部６のシリン
ダ４を介して、ワーク１の押圧を加えるポンプ１１−１
と、ポンプ１１−１の圧力を、ワーク基準面１−１の形
状に対応して一定の面圧を加えるように制御する電気式
レギュレータ１１−２と、を備え、またワーク１の加工
後に付着したワーク１及び高さ測定台９の粉塵を除去す
る粉塵ノズル１１−４と、ポンプ１１−１の圧力を供給
するバルブ１１−３を備えている。
ダ４を介して、ワーク１の押圧を加えるポンプ１１−１
と、ポンプ１１−１の圧力を、ワーク基準面１−１の形
状に対応して一定の面圧を加えるように制御する電気式
レギュレータ１１−２と、を備え、またワーク１の加工
後に付着したワーク１及び高さ測定台９の粉塵を除去す
る粉塵ノズル１１−４と、ポンプ１１−１の圧力を供給
するバルブ１１−３を備えている。
【００２５】図３（Ａ）は、ロボットハンド２のつめ２
−１によるワーク側面をクランプした時の様子を示す図
である。また、図３（Ｂ）は、ワーク高さ測定用のテー
ブル９と砥石８−１におけるワークの配置を示す平面図
である。
−１によるワーク側面をクランプした時の様子を示す図
である。また、図３（Ｂ）は、ワーク高さ測定用のテー
ブル９と砥石８−１におけるワークの配置を示す平面図
である。
【００２６】次に、本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、制御系の実施例を以下に説明する。図
４は、本発明の一実施例に係る制御系の構成を示したも
のである。
細に説明すべく、制御系の実施例を以下に説明する。図
４は、本発明の一実施例に係る制御系の構成を示したも
のである。
【００２７】図４を参照すると、ロボットハンド２にワ
ーク基準面１−１を介して反力を受け微動するピストン
３の移動量を検出するデジタルインジケータ５のデータ
を読込むデータ読込みコントローラ１０２と、ワーク１
が砥石８−１へ当接する位置を主軸モータ８−３を介し
て一定の位置にコントロールする回転位置コントローラ
１０６と、ワーク１の研削時の砥石８−１の回転を主軸
モータ８−３を介してコントロールする回転速度コント
ローラ１０４と、これらの回転コントローラ１０４、１
０６を切替える切替器１１５と、ワーク高さ測定位置８
−６及びワーク研削加工領域８−２、回転及び揺動原点
位置８−５を、Ｘ軸モータ１０−２を介して数値コント
ロールするＸ軸コントローラ１０５と、ワーク１への圧
力をコントロールする電気式レギュレータ１１−２と、
ワーク１に付着した粉塵及び測定面の清掃のために、エ
アーのＯＮ／ＯＦＦをコントロールするバルブ１１−３
と、を備え、ＣＰＵ１０１はこれらの制御を司る。
ーク基準面１−１を介して反力を受け微動するピストン
３の移動量を検出するデジタルインジケータ５のデータ
を読込むデータ読込みコントローラ１０２と、ワーク１
が砥石８−１へ当接する位置を主軸モータ８−３を介し
て一定の位置にコントロールする回転位置コントローラ
１０６と、ワーク１の研削時の砥石８−１の回転を主軸
モータ８−３を介してコントロールする回転速度コント
ローラ１０４と、これらの回転コントローラ１０４、１
０６を切替える切替器１１５と、ワーク高さ測定位置８
−６及びワーク研削加工領域８−２、回転及び揺動原点
位置８−５を、Ｘ軸モータ１０−２を介して数値コント
ロールするＸ軸コントローラ１０５と、ワーク１への圧
力をコントロールする電気式レギュレータ１１−２と、
ワーク１に付着した粉塵及び測定面の清掃のために、エ
アーのＯＮ／ＯＦＦをコントロールするバルブ１１−３
と、を備え、ＣＰＵ１０１はこれらの制御を司る。
【００２８】次に、本発明の実施例の動作ステップの詳
細について、図１及び、図５〜図８及び図９、図１０の
工程図を参照して詳細に説明する。
細について、図１及び、図５〜図８及び図９、図１０の
工程図を参照して詳細に説明する。
【００２９】図５を参照すると、ステップＳ１において
ＣＰＵ１０１へ加工条件を入力する。所定の加工条件と
しては、図９に示すように、ワーク１の取付け部１−３
を０点検出部６のつめ２−１でクランプすることで、高
さ測定テーブル９の中央に移動させるための高さデータ
と、ストッパー２−２をワーク１の突き当て部１−４へ
当接した時の、高さ補正値（Ｈ1）と、ワーク１の形状
に対応する押圧値、加工速度、加工指定量（ＨL）等を
入力し、入力データに基づきデータを加工し、工程を進
める。
ＣＰＵ１０１へ加工条件を入力する。所定の加工条件と
しては、図９に示すように、ワーク１の取付け部１−３
を０点検出部６のつめ２−１でクランプすることで、高
さ測定テーブル９の中央に移動させるための高さデータ
と、ストッパー２−２をワーク１の突き当て部１−４へ
当接した時の、高さ補正値（Ｈ1）と、ワーク１の形状
に対応する押圧値、加工速度、加工指定量（ＨL）等を
入力し、入力データに基づきデータを加工し、工程を進
める。
【００３０】次に、ステップＳ２において、ステップＳ
１で入力されたデータを基に、電気式レギュレータ１１
−２のコントロールでポンプ１１−１の圧力を制御して
シリンダ４へ供給することにより、ワーク１が高さ測定
テーブル９に当接する圧力を一定にし、ワーク１の変形
（カケ，ワレ）を防止する。
１で入力されたデータを基に、電気式レギュレータ１１
−２のコントロールでポンプ１１−１の圧力を制御して
シリンダ４へ供給することにより、ワーク１が高さ測定
テーブル９に当接する圧力を一定にし、ワーク１の変形
（カケ，ワレ）を防止する。
【００３１】次に、ステップＳ３にて絶対値検出処理す
なわち０点検出処理が行われる。これは、図１０のＡ
１、Ａ２のステップにおいて、高さ測定テーブル９の絶
対位置を検出し、その位置を割出す処理である。
なわち０点検出処理が行われる。これは、図１０のＡ
１、Ａ２のステップにおいて、高さ測定テーブル９の絶
対位置を検出し、その位置を割出す処理である。
【００３２】ステップＳ３の絶対位置の検出方式は共通
処理であり、図５に示す流れ図においてはサブルーチン
として呼び出されており、この絶対位置検出処理を図８
に流れ図として示す。
処理であり、図５に示す流れ図においてはサブルーチン
として呼び出されており、この絶対位置検出処理を図８
に流れ図として示す。
【００３３】図８を参照して、Ｚ軸を下降させ（ステッ
プＳ８１）、ロボットハンド２のつめ２−１がワーク１
をクランプしている状態であればワーク基準面１−１の
被当接部へ当接する過程で、反力を受けピストン３を押
し上げる微動を測定子５−１を介してデジタルインジケ
ータ５が検出し（ステップＳ８２）、データ読込コント
ローラ１０２を介してＣＰＵ１０１へ入力され、その値
を受け、Ｚ軸の下降を停止させる。
プＳ８１）、ロボットハンド２のつめ２−１がワーク１
をクランプしている状態であればワーク基準面１−１の
被当接部へ当接する過程で、反力を受けピストン３を押
し上げる微動を測定子５−１を介してデジタルインジケ
ータ５が検出し（ステップＳ８２）、データ読込コント
ローラ１０２を介してＣＰＵ１０１へ入力され、その値
を受け、Ｚ軸の下降を停止させる。
【００３４】その時のＺ軸コントローラ１０３の数値デ
ータと、前記したデジタルインジケータ５の値を算出
し、絶対位置として実測値（高さ０点位置＝Ｈ0）を保
持する。すなわち、ステップＳ３のサブルーチン読み出
し処理には、高さ０点位置を実測値（＝Ｚ軸停止位置＋
デジタルインジケータの値）が返却される。
ータと、前記したデジタルインジケータ５の値を算出
し、絶対位置として実測値（高さ０点位置＝Ｈ0）を保
持する。すなわち、ステップＳ３のサブルーチン読み出
し処理には、高さ０点位置を実測値（＝Ｚ軸停止位置＋
デジタルインジケータの値）が返却される。
【００３５】再び図５を参照して、ステップＳ４〜Ｓ６
は、ワーク１の加工前高さを割出す処理の前処理とし
て、図１０のＡ３〜Ａ５の工程で、ワーク１をロボット
ハンド２のつめ２−１のクランプ動作でセンタリングす
る。すなわち、ステップＳ４において０点検出機構６を
上昇させ、ステップＳ５において高さ測定テーブル９に
ワーク１をセットし、ステップＳ６において図１０のＡ
５に示すように、高さ測定テーブル９におけるワーク１
のセンタリング処理を行う（図３（Ｂ）参照）。
は、ワーク１の加工前高さを割出す処理の前処理とし
て、図１０のＡ３〜Ａ５の工程で、ワーク１をロボット
ハンド２のつめ２−１のクランプ動作でセンタリングす
る。すなわち、ステップＳ４において０点検出機構６を
上昇させ、ステップＳ５において高さ測定テーブル９に
ワーク１をセットし、ステップＳ６において図１０のＡ
５に示すように、高さ測定テーブル９におけるワーク１
のセンタリング処理を行う（図３（Ｂ）参照）。
【００３６】次に、ステップＳ７においては、図８に示
した絶対値検出処理を呼び出し、ワーク１の高さ測定処
理が行われる。すなわち、前記ステップＳ３の処理と同
様にＺ軸を下降させ、図１０のＡ６の状態で、高さ測定
テーブル９にセンタリングされた、ワーク１の突き当て
部１−３にストッパー２−２が当接すると、デジタルイ
ンジケータ５の値が変動する。その時点で、Ｚ軸を停止
させ、ワーク高さ位置（Ｈ2）を、デジタルインジケー
タ５の値とＺ軸コントローラ１３、すなわちＺ軸サーボ
モータ７−２の停止時の数値データを算出し保持する。
した絶対値検出処理を呼び出し、ワーク１の高さ測定処
理が行われる。すなわち、前記ステップＳ３の処理と同
様にＺ軸を下降させ、図１０のＡ６の状態で、高さ測定
テーブル９にセンタリングされた、ワーク１の突き当て
部１−３にストッパー２−２が当接すると、デジタルイ
ンジケータ５の値が変動する。その時点で、Ｚ軸を停止
させ、ワーク高さ位置（Ｈ2）を、デジタルインジケー
タ５の値とＺ軸コントローラ１３、すなわちＺ軸サーボ
モータ７−２の停止時の数値データを算出し保持する。
【００３７】次に、ステップＳ８において、ステップＳ
７のワーク高さ位置（Ｈ2）と、ステップＳ３での高さ
０点位置（Ｈ0）及びステップＳ１での高さ補正値
（Ｈ1）を、次の算式（１）にて、加工前のワーク高さ
（Ｈ）とする。
７のワーク高さ位置（Ｈ2）と、ステップＳ３での高さ
０点位置（Ｈ0）及びステップＳ１での高さ補正値
（Ｈ1）を、次の算式（１）にて、加工前のワーク高さ
（Ｈ）とする。
【００３８】ワーク高さ（Ｈ）＝Ｈ2−Ｈ0＋Ｈ1 …(1)
【００３９】ステップＳ９において、ワーク１を加工す
るにあたり、図１０のＡ７のワークのクランプ処理、Ａ
８のＺ軸方向の上昇後、Ｘ軸上の砥石８−１のＸ軸ワー
ク加工原点８−７へ移動させる（図３（Ｂ）参照）。
るにあたり、図１０のＡ７のワークのクランプ処理、Ａ
８のＺ軸方向の上昇後、Ｘ軸上の砥石８−１のＸ軸ワー
ク加工原点８−７へ移動させる（図３（Ｂ）参照）。
【００４０】図６を参照して、ステップＳ１０において
は、切替器１５を回転位置コントローラ１４−２側へ切
替え、図１１に示すように、回転位置コントローラ１４
−２により、主軸サーボモータ８−３を介して回転原点
８−６へ移動させ、回転軸方向の原点出しをする。
は、切替器１５を回転位置コントローラ１４−２側へ切
替え、図１１に示すように、回転位置コントローラ１４
−２により、主軸サーボモータ８−３を介して回転原点
８−６へ移動させ、回転軸方向の原点出しをする。
【００４１】ステップＳ９、及びステップＳ１０の処理
により、Ｚ軸のロボットハンド２にクランプされたワー
ク１の加工に対して常に同じ位置に位置決めでき、その
ことで、砥石８−１の面精度の凹凸の高低差を考慮した
加工ができる。
により、Ｚ軸のロボットハンド２にクランプされたワー
ク１の加工に対して常に同じ位置に位置決めでき、その
ことで、砥石８−１の面精度の凹凸の高低差を考慮した
加工ができる。
【００４２】ステップＳ１１においては、前記ステップ
Ｓ２と同様、ワーク１の基準面１−１が砥石に当接する
時に被加工側のたわみ等の機械的誤差を一定するため
に、電気式レギュレータ１１−２を所定設定にコントロ
ールし、当接時の押圧を設定する。
Ｓ２と同様、ワーク１の基準面１−１が砥石に当接する
時に被加工側のたわみ等の機械的誤差を一定するため
に、電気式レギュレータ１１−２を所定設定にコントロ
ールし、当接時の押圧を設定する。
【００４３】ステップＳ１２においては、前記ステップ
Ｓ３の動作と同様に、Ｚ軸を下降させ、図１に示すよう
に、ワーク１を砥石８−１へ当接させ、その反力で変動
するデジタルインジケータ５のデータを受けて、Ｚ軸を
停止させる。その時の砥石８−１の当接位置（Ｈ3）を
保持する。
Ｓ３の動作と同様に、Ｚ軸を下降させ、図１に示すよう
に、ワーク１を砥石８−１へ当接させ、その反力で変動
するデジタルインジケータ５のデータを受けて、Ｚ軸を
停止させる。その時の砥石８−１の当接位置（Ｈ3）を
保持する。
【００４４】ステップＳ１３は、ステップＳ１２での、
砥石８−１の当接位置（Ｈ3）に加工指定量（ＨL）を加
え、次式（２）のように加工指定位置（Ｈ4）を算出す
る。
砥石８−１の当接位置（Ｈ3）に加工指定量（ＨL）を加
え、次式（２）のように加工指定位置（Ｈ4）を算出す
る。
【００４５】Ｈ4＝Ｈ3＋ＨL …(2)
【００４６】ステップＳ１４においては、Ｚ軸を上昇さ
せ、ワーク１を一旦砥石８−１から逃す。
せ、ワーク１を一旦砥石８−１から逃す。
【００４７】そしてステップＳ１６〜Ｓ２１において、
切替器１５を回転速度コントローラ側へ切替え回転速度
コントローラ１４−１により主軸サーボモータ８−３を
介して磁石８−１を回転させ（ステップＳ１６）、Ｚ軸
をあらかじめ入力した加工速度で当接位置まで下降させ
（ステップＳ１８）、ウォータノズル８−４で研削水を
砥石とワーク１の間に供給し研削粉を除去し、砥石の寿
命（研削加工精度）を延すべく、揺動動作を開始し（ス
テップＳ２０）、ワーク１の加工をする。
切替器１５を回転速度コントローラ側へ切替え回転速度
コントローラ１４−１により主軸サーボモータ８−３を
介して磁石８−１を回転させ（ステップＳ１６）、Ｚ軸
をあらかじめ入力した加工速度で当接位置まで下降させ
（ステップＳ１８）、ウォータノズル８−４で研削水を
砥石とワーク１の間に供給し研削粉を除去し、砥石の寿
命（研削加工精度）を延すべく、揺動動作を開始し（ス
テップＳ２０）、ワーク１の加工をする。
【００４８】ステップＳ２２においては、Ｚ軸がワーク
１の加工寸法に到達し、正常にワーク１が加工できたか
を、デジタルインジケータ５の値を検出し、その値が０
であれば終了する。
１の加工寸法に到達し、正常にワーク１が加工できたか
を、デジタルインジケータ５の値を検出し、その値が０
であれば終了する。
【００４９】図７を参照して、ステップＳ２３〜Ｓ２４
は、揺動往復動作が完了したか否かをチェックし、揺動
原点位置へ移動停止するもので、正常送り動作後の処理
として、砥石８−１の面精度の凹凸の高低差より生じる
加工誤差を一定にするため、砥石有効領域８−２を当接
させ、指定値と実加工値のばらつきを正す。この動作で
生じる指定値と実加工値の差を後処理の補正とする。
は、揺動往復動作が完了したか否かをチェックし、揺動
原点位置へ移動停止するもので、正常送り動作後の処理
として、砥石８−１の面精度の凹凸の高低差より生じる
加工誤差を一定にするため、砥石有効領域８−２を当接
させ、指定値と実加工値のばらつきを正す。この動作で
生じる指定値と実加工値の差を後処理の補正とする。
【００５０】ステップＳ２５〜Ｓ３１においては、上記
加工処理で生じる指定値と実加工値の差を求めるため、
加工後のワーク１の加工後高さ位置（Ｈ5）を測定する
過程で、加工後のワーク１への研削粉等の粉塵をバルブ
１１−３をＯＮにしエアーを粉塵除去ノズル１１−４か
ら吹き飛し除去し測定誤差をなくす。すなわち、Ｚ軸方
向に上昇し（ステップＳ２５）、砥石８−１の回転を停
止し（ステップＳ２６）、研削加工されたワーク１をＸ
軸の高さ測定テーブル９へ移動し（ステップＳ２７）、
Ｚ軸を下降し（ステップＳ２８）、Ｚ軸の高さ位置を停
止し（ステップＳ２９）、エアーを粉塵除去ノズル１１
−４から吹き飛し除去し（ステップＳ３０）、ワーク高
さの測定処理を行う（ステップＳ３１）。この時のワー
クの加工後の高さをＨ5とする。
加工処理で生じる指定値と実加工値の差を求めるため、
加工後のワーク１の加工後高さ位置（Ｈ5）を測定する
過程で、加工後のワーク１への研削粉等の粉塵をバルブ
１１−３をＯＮにしエアーを粉塵除去ノズル１１−４か
ら吹き飛し除去し測定誤差をなくす。すなわち、Ｚ軸方
向に上昇し（ステップＳ２５）、砥石８−１の回転を停
止し（ステップＳ２６）、研削加工されたワーク１をＸ
軸の高さ測定テーブル９へ移動し（ステップＳ２７）、
Ｚ軸を下降し（ステップＳ２８）、Ｚ軸の高さ位置を停
止し（ステップＳ２９）、エアーを粉塵除去ノズル１１
−４から吹き飛し除去し（ステップＳ３０）、ワーク高
さの測定処理を行う（ステップＳ３１）。この時のワー
クの加工後の高さをＨ5とする。
【００５１】ステップＳ３２は、加工後の寸法と加工指
定量を比較し、補正値を算出するもので、加工後のワー
ク高さ位置（Ｈ5）をワーク高さ０点位置（Ｈ0）から差
し引き、加工後のワーク高さ（Ｈ′）を算出し（次式
（３）参照）、加工前のワーク高さ（Ｈ）から加工後の
ワーク高さ（Ｈ′）を差し引き、実加工量（ＨL′）を
算出し（次式（４）参照）、加工指定量（ＨL）と実加
工量（ＨL′）の差を算出し、補正値（Ｈ6）とし（次式
（５）参照）、ステップＳ１５の判定にて初回以降は、
加工指定量（ＨL）に補正値（Ｈ6）を補正する（図６の
ステップＳ１５Ａ参照）ことにより、精度よくワーク１
の加工ができる。
定量を比較し、補正値を算出するもので、加工後のワー
ク高さ位置（Ｈ5）をワーク高さ０点位置（Ｈ0）から差
し引き、加工後のワーク高さ（Ｈ′）を算出し（次式
（３）参照）、加工前のワーク高さ（Ｈ）から加工後の
ワーク高さ（Ｈ′）を差し引き、実加工量（ＨL′）を
算出し（次式（４）参照）、加工指定量（ＨL）と実加
工量（ＨL′）の差を算出し、補正値（Ｈ6）とし（次式
（５）参照）、ステップＳ１５の判定にて初回以降は、
加工指定量（ＨL）に補正値（Ｈ6）を補正する（図６の
ステップＳ１５Ａ参照）ことにより、精度よくワーク１
の加工ができる。
【００５２】 加工後のワーク高さＨ′＝Ｈ0−Ｈ5 …(3)
【００５３】実加工量ＨL′＝Ｈ−Ｈ′ …(4)
【００５４】補正値Ｈ6＝ＨL−ＨL′ …(5)
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工条件を常に一定に保持する機能を具備したことによ
り、加工の際に機械的誤差を一定にすることができると
いう効果を有する。加工指定量に一定の値を補正するこ
とでワークの加工が精度よく加工できる。
加工条件を常に一定に保持する機能を具備したことによ
り、加工の際に機械的誤差を一定にすることができると
いう効果を有する。加工指定量に一定の値を補正するこ
とでワークの加工が精度よく加工できる。
【００５６】また、本発明によれば、測定部のデジタル
インジケータ（測定器）を省くことである。これによ
り、装置構成が簡素化でき、安価で装置を提供すること
ができる。
インジケータ（測定器）を省くことである。これによ
り、装置構成が簡素化でき、安価で装置を提供すること
ができる。
【００５７】その理由は、ワークの測定とワークの当接
の検出を１つのデジタルインジケータ（測定器）で処理
できるからである。
の検出を１つのデジタルインジケータ（測定器）で処理
できるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であ
り、ワーク形状を示す平面図及び底面図である。
り、ワーク形状を示す平面図及び底面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る精密加工装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る精密加工装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る精密加工装置の制御
系ブロック図である。
系ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の処理動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態の処理動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の処理動作を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態の処理動作（絶対値検出処
理）を説明するためのフローチャートである。
理）を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態に係る精密加工装置のロボ
ットハンドがワークをクランプした時の図である。
ットハンドがワークをクランプした時の図である。
【図１０】本発明の実施の形態の処理動作を工程順に模
式的に示した図である。
式的に示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態における処理工程の砥石
の回転原点への移動を示した図である。
の回転原点への移動を示した図である。
【図１２】従来の基準面からの加工装置の構成を示す図
である。
である。
【図１３】従来の基準面からの加工装置の制御系を示す
図である。
図である。
１ ワーク １−１ 基準面 １−２ ワーク取付け部材 ２ ロボットハンド ２−１ つめ ２−２ ストッパー ３ ピストン ４ シリンダ ５ デジタルインジケータ ５−１ 測定子 ６ ０点検出機構部 ７ Ｚ軸機構部 ７−１ Ｚ軸テーブル ７−２ Ｚ軸サーボモータ ８ 研削機構部 ８−１ 砥石 ８−２ 砥石有効領域 ８−３ 主軸サーボモータ ８−４ ウォータノズル ８−５ Ｘ軸高さ測定位置 ８−６ 回転原点 ８−７ Ｘ軸ワーク加工原点 ９ 高さ測定テーブル １０ Ｘ軸機構部 １０−１ Ｘ軸テーブル １０−２ Ｘ軸サーボモータ １１ 圧力調整部 １１−１ ポンプ １１−２ 電気式レギュレータ １１−３ バルブ １１−４ 粉塵除去ノズル １０１ ＣＰＵ １０２ データ読込みコントローラ １０３ Ｚ軸コントローラ １０４ 回転速度コントローラ １０６ 回転位置コントローラ １０５ Ｘ軸コントローラ １１５ 切替器 １８ 手動式レギュレータ １９ 高さ用デジタルインジケータ １−３ 突き当部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】ワークを把持するロボットハンドと、該ロ
ボットハンドに連動し該ワークの当接時を検出し測定す
る０点検出手段と、 前記ロボットハンド及び前記０点検出手段を加工送り及
び測定時においてＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部と、 前記ワークの高さを測定するためのテーブルと、 基準面から加工するための加工部材を装着したＸ軸機構
部と、 を備え、 入力された加工条件を基に、前記Ｚ軸機構部を制御する
Ｚ軸コントローラ、前記Ｘ軸機構部を制御するコントロ
ーラ、及び前記加工部材の回転を制御する回転コントロ
ーラを介して前記ワークの高さ測定と砥石への当接ポイ
ントの検出を１つの測定手段で行い、 初期研削の仕上げ寸法のばらつきを一定にして補正し、
それ以降の加工にフィードバックする、ことを特徴とす
るワーク基準面からの精密加工装置。 - 【請求項２】前記０点検出手段が、ワーク基準面からの
反力を受け止めるストッパーとワーク側面をクランプす
るつめとを有するロボットハンドと、 該ロボットハンドに一端を結合したピストンと、 該ピストンを案内するシリンダーと、 前記ピストンの微動を検出するデジタルインジケータ
と、 を含むことを特徴とする請求項１記載の精密加工装置。 - 【請求項３】前記Ｘ軸機構部が、 前記ワークを研削する加工部材と、 該加工部材に結合して回転駆動する研削機構部と、 前記加工部材の目詰りをさけるための研削水を供給する
手段と、 ワークを定位置へセットしかつ定位置を保持する測定台
と、を有し、 これらをワークの基準面に対し水平方向に駆動すること
を特徴とする請求項１記載の精密加工装置。 - 【請求項４】前記Ｘ軸機構部へ前記０点検出手段のシリ
ンダを介して前記ワークへの押圧を加えるためのポンプ
と、 ワーク形状に対応しその基準面を介して一定の面圧を加
える電気式レギュレータからなる圧力駆動部と、を備え
たことを特徴とする請求項１記載の精密加工装置。 - 【請求項５】前記Ｚ軸駆動部の位置制御と、前記ロボッ
トハンドにワーク基準面を介して反力を受け微動するピ
ストンの移動量を検出するデジタルインジケータのデー
タを読込む、データ読込みコントローラと、 ワークの加工部材への当接位置を一定に制御する回転位
置コントローラと、 ワークの研削時の回転速度を制御する回転速度コントロ
ーラと、 これらを切替える切替手段と、 Ｘ軸の所定の位置を制御するＸ軸コントローラと、 ワークの加工後に付着したワーク及び測定台の粉塵を除
去するバルブと、 これら全体の制御を司るＣＰＵと、を有し、 前記ＣＰＵにて、前記ワークのセット後は、自動でワー
クの現在の高さ位置を割出し、指定の研削量を入力する
ことで荒削り後粉塵を除去し、 前記デジタルインジケータを介してその量を測長し、且
つ荒削り後の実測値と指定値を算出し、これらの算出デ
ータを基に仕上げ量を補正することを特徴とする、請求
項１記載の基準面からの精密加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12219796A JP2861931B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | ワーク基準面からの精密加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12219796A JP2861931B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | ワーク基準面からの精密加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09285943A true JPH09285943A (ja) | 1997-11-04 |
| JP2861931B2 JP2861931B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=14829973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12219796A Expired - Fee Related JP2861931B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | ワーク基準面からの精密加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861931B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103203678A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-07-17 | 昆山市周市金昆印刷机械厂 | 抛光机的作业流程 |
| EP3081352A4 (en) * | 2013-12-10 | 2018-02-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot cell |
| JP2020189360A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 三菱電機株式会社 | ロボットコントローラ、組立成否検査装置および組立体の組み立て方法 |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP12219796A patent/JP2861931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103203678A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-07-17 | 昆山市周市金昆印刷机械厂 | 抛光机的作业流程 |
| CN103203678B (zh) * | 2013-04-10 | 2015-08-05 | 昆山市周市金昆印刷机械厂 | 抛光机的作业流程 |
| EP3081352A4 (en) * | 2013-12-10 | 2018-02-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot cell |
| JP2020189360A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 三菱電機株式会社 | ロボットコントローラ、組立成否検査装置および組立体の組み立て方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861931B2 (ja) | 1999-02-24 |
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