JPS6099564A - 工具押付力検出装置 - Google Patents
工具押付力検出装置Info
- Publication number
- JPS6099564A JPS6099564A JP20656683A JP20656683A JPS6099564A JP S6099564 A JPS6099564 A JP S6099564A JP 20656683 A JP20656683 A JP 20656683A JP 20656683 A JP20656683 A JP 20656683A JP S6099564 A JPS6099564 A JP S6099564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- tool
- arm
- lever
- pressing force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/16—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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。
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、例えばグラインダロボットにおいて、砥石を
加工物に押付ける力を検出するため、ロボットアームの
砥石支持機構として組込み使用される工具押付力検出装
置に関するものである。
加工物に押付ける力を検出するため、ロボットアームの
砥石支持機構として組込み使用される工具押付力検出装
置に関するものである。
（発明が解決すべき従来技術の問題点）従来、押付スプ
リングにより加工物に工具を押付け、φその際における
押付スプリングの圧縮によシ差動変圧器のコアを移動さ
せることによって工具の押付力を検出しようとした工具
押付力検出装置があるが、この検出装置では、押付力に
対応するスプリングの歪量をコア移動量で検出する構造
であるため、検出精度を向上させるためにはコア移動量
を大きくする必要があシ、どうしても構造的に大きくな
ってしまうという不具合を免れないＯ （発明の目的） 本発明は、前記従来の問題点を解決するために創案され
たもので、加工物に対して工具を押付は等する力（本願
明細書では単に工具押付力と総称する。）をロードセル
で精度良く検出すると共にその検出範囲を大きくするこ
とができ、これによって工具押付力を制御し易くするこ
とを目的とする。
リングにより加工物に工具を押付け、φその際における
押付スプリングの圧縮によシ差動変圧器のコアを移動さ
せることによって工具の押付力を検出しようとした工具
押付力検出装置があるが、この検出装置では、押付力に
対応するスプリングの歪量をコア移動量で検出する構造
であるため、検出精度を向上させるためにはコア移動量
を大きくする必要があシ、どうしても構造的に大きくな
ってしまうという不具合を免れないＯ （発明の目的） 本発明は、前記従来の問題点を解決するために創案され
たもので、加工物に対して工具を押付は等する力（本願
明細書では単に工具押付力と総称する。）をロードセル
で精度良く検出すると共にその検出範囲を大きくするこ
とができ、これによって工具押付力を制御し易くするこ
とを目的とする。
（発明の構成ン
本発明の工具押付力検出装置は、加工物に対して工具を
アームによジアーム方向と直角方向に押付は等するよう
にした加工装置において、前記アームに、工具をレバー
先端に備えた反工具作用方向側へ回動可能なレバーを取
付け、該レバーの回動中心から工具作用点までの距離（
Ｌ）よシ短い距離（Ｌ′）に位置するよう、レバーとア
ームとの間にスプリングと該スプリング力を検出可能な
ロードセルとを介装したことを特徴とする。
アームによジアーム方向と直角方向に押付は等するよう
にした加工装置において、前記アームに、工具をレバー
先端に備えた反工具作用方向側へ回動可能なレバーを取
付け、該レバーの回動中心から工具作用点までの距離（
Ｌ）よシ短い距離（Ｌ′）に位置するよう、レバーとア
ームとの間にスプリングと該スプリング力を検出可能な
ロードセルとを介装したことを特徴とする。
（実 施 例）
以下、本発明の一実施例を、グラインダロボットのアー
ム先端に備えた砥石支持機構を示す第１図および第２図
によシ説明する。
ム先端に備えた砥石支持機構を示す第１図および第２図
によシ説明する。
図中１は先端アームで、該先端アーム１は前後、左右、
上下に平行移動可能なロボットアームの先端に装着され
ている。この先端アーム１の先端部は、回転軸２が軸受
３によシ両端支持された状態で回転可能な構造となって
いる。この回転軸２にはスプリングケース４が軸受５に
よ多回転可能に取付けられ、該スプリングケース４には
レバー６が取付けられている。また、回転軸２には、回
転軸２方向と直角方向に延びる回動アーム７が中央部で
一体に連結されている。レバー６の先端部には、砥石８
を出力軸に装着した電動またはエアグラインダ９が砥石
８を回転可能に装着されている。前記スプリングケース
４には、回転軸２の中心から等距離（Ｌ′）の位置にス
プリング収納部１１．１２とが設けられている。スプリ
ング収納部１１．１２には蓋１３が装着され、該蓋１３
とスプリング収納部１１．１２の底部中央とにはガイド
孔１４．１５が設けられている。前記スプリング収納部
１１．１２には、ガイド孔１４゜１５を介して蓋１３側
に突出するピン１６．１７が配置され、かつ、該ピン１
６ 、１７に突出力を付勢するスプリング１８．１９が
収められている。回動アーム７の砥石８側端部には、ビ
ン１６が当接し、該ビン１６を介してスプリング１８の
力を検出するロードセル２０が装着されている。
上下に平行移動可能なロボットアームの先端に装着され
ている。この先端アーム１の先端部は、回転軸２が軸受
３によシ両端支持された状態で回転可能な構造となって
いる。この回転軸２にはスプリングケース４が軸受５に
よ多回転可能に取付けられ、該スプリングケース４には
レバー６が取付けられている。また、回転軸２には、回
転軸２方向と直角方向に延びる回動アーム７が中央部で
一体に連結されている。レバー６の先端部には、砥石８
を出力軸に装着した電動またはエアグラインダ９が砥石
８を回転可能に装着されている。前記スプリングケース
４には、回転軸２の中心から等距離（Ｌ′）の位置にス
プリング収納部１１．１２とが設けられている。スプリ
ング収納部１１．１２には蓋１３が装着され、該蓋１３
とスプリング収納部１１．１２の底部中央とにはガイド
孔１４．１５が設けられている。前記スプリング収納部
１１．１２には、ガイド孔１４゜１５を介して蓋１３側
に突出するピン１６．１７が配置され、かつ、該ピン１
６ 、１７に突出力を付勢するスプリング１８．１９が
収められている。回動アーム７の砥石８側端部には、ビ
ン１６が当接し、該ビン１６を介してスプリング１８の
力を検出するロードセル２０が装着されている。
回動アーム７の反砥石８側端部にはピン１７に当接する
調整ネジ２１が螺入されている。回転軸２の一端には、
該回転軸２を介して回動アーム７を傾動させる駆動装置
２２（第１図に歯車機構の一部のみが示される。）が接
続されておシ、該駆動装置２２を介して回動アーム７は
例えば先端アーム１方向に治った第２図に示す状態に保
持されている。
調整ネジ２１が螺入されている。回転軸２の一端には、
該回転軸２を介して回動アーム７を傾動させる駆動装置
２２（第１図に歯車機構の一部のみが示される。）が接
続されておシ、該駆動装置２２を介して回動アーム７は
例えば先端アーム１方向に治った第２図に示す状態に保
持されている。
（作 用）
砥石８を図示しない加工物に押付けると、レバー６を介
しスプリングケース４が回転軸２を中心として反押付方
向側に回動し、該レバー６と回動アーム７との間でスプ
リング１８．１９が負荷トルクと釣合うように変形する
。この変形によって生じたスプリング力の変化量は、ビ
ン１６を介してロードセル２０によシ検出される。検出
原点となるスプリング力は、調整ネジ２１によシ調整設
定される。
しスプリングケース４が回転軸２を中心として反押付方
向側に回動し、該レバー６と回動アーム７との間でスプ
リング１８．１９が負荷トルクと釣合うように変形する
。この変形によって生じたスプリング力の変化量は、ビ
ン１６を介してロードセル２０によシ検出される。検出
原点となるスプリング力は、調整ネジ２１によシ調整設
定される。
次に、加工物に対する押付けで砥石８の先端に直角に作
用する負荷Ｆと、ロードセル２０によシ検出されるスプ
リング力（正確には変化量）ＦＩとの関係をめる。尚、
第３図は第２図に示された検出装置部分の概要を線図的
に示す。この第３図中、２３は回転軸２の中心と負荷Ｆ
が作用する砥石８の先端とを結ぶ線分（長さＬ）を示す
。
用する負荷Ｆと、ロードセル２０によシ検出されるスプ
リング力（正確には変化量）ＦＩとの関係をめる。尚、
第３図は第２図に示された検出装置部分の概要を線図的
に示す。この第３図中、２３は回転軸２の中心と負荷Ｆ
が作用する砥石８の先端とを結ぶ線分（長さＬ）を示す
。
負荷Ｆが作用すると、レバー６は、出力軸２を中心とし
て回動し、スプリング力作用点位置と工具作用点位置で
反工具作用方向側にδ、Ｘだけ変位し、釣合い状態が得
られる。第４図はこのような負荷状態を、レバー６が回
動せず、回動アーム７が実線位置から想像線位置へ回動
した状況で牙、す。この第４図中、Ｆ、 、 Ｆ２はス
プリング力、ｋ、 、 ｋ、はバネ定数、Ｌ′ は回転
軸２からスプリング力作用点位置までのレバー６方向に
沿った距離を示す。
て回動し、スプリング力作用点位置と工具作用点位置で
反工具作用方向側にδ、Ｘだけ変位し、釣合い状態が得
られる。第４図はこのような負荷状態を、レバー６が回
動せず、回動アーム７が実線位置から想像線位置へ回動
した状況で牙、す。この第４図中、Ｆ、 、 Ｆ２はス
プリング力、ｋ、 、 ｋ、はバネ定数、Ｌ′ は回転
軸２からスプリング力作用点位置までのレバー６方向に
沿った距離を示す。
しかして、回転軸２のまわシの力の釣合い関係式は、線
分２３に直角に作用する負荷Ｆの成分をＦｎとすれば、 Ｌ’ Ｆｎ−−（Ｆｔ −Ｆｔ） ことで、 Ｆ、＝十に、δ Ｆ ＝−ｋ δ であるから、 Ｌ′ Ｆｎ ＝ −（ｋ、 ＋ ｋ、）δ ここで、 スプリング１８．１９に同一バネ定数（ｋ、＝に２）の
ものを使用すれば、 となる。
分２３に直角に作用する負荷Ｆの成分をＦｎとすれば、 Ｌ’ Ｆｎ−−（Ｆｔ −Ｆｔ） ことで、 Ｆ、＝十に、δ Ｆ ＝−ｋ δ であるから、 Ｌ′ Ｆｎ ＝ −（ｋ、 ＋ ｋ、）δ ここで、 スプリング１８．１９に同一バネ定数（ｋ、＝に２）の
ものを使用すれば、 となる。
一方、力の作用点とスプリング力作用点の位置の変位置
に関しては、 Ｌ Ｘ−一 δ Ｌ′ であるから、Ｘの位置を制御する上では機械的ゲ ４゜
インＬ ／ Ｌ’ が小さい方が望ましいが、Ｌ／Ｌ’
を小さくするとａは大きくなるが、ロードセルを用いる
事によシ、δの変位置にはは関係なく力Ｆを検出できる
。
に関しては、 Ｌ Ｘ−一 δ Ｌ′ であるから、Ｘの位置を制御する上では機械的ゲ ４゜
インＬ ／ Ｌ’ が小さい方が望ましいが、Ｌ／Ｌ’
を小さくするとａは大きくなるが、ロードセルを用いる
事によシ、δの変位置にはは関係なく力Ｆを検出できる
。
一方、（１）式よシカの検出量Ｆ、はＬ／Ｌ’ を小さ
くすると小さくなるが、それに対応した検出範囲のロー
ドセルを選択する事によシ検出器の精度を上げる事がで
きる。
くすると小さくなるが、それに対応した検出範囲のロー
ドセルを選択する事によシ検出器の精度を上げる事がで
きる。
（発明の効果）
以上の通シ、本発明は、梃の原理を有効に利用して、加
工物に対して工具８を押付は等する時工具８がアーム７
に対して移動するｉｔ （Ｘ）に比べてスプリング１８
．１９の変形量（δ）を大きくし、かつ、工具押付力Ｆ
に比べてスプリング１８．１９に作用する負荷Ｆ、 、
Ｆ２を小さくすることができる構成であるから、ロー
ドセル２０によシ工具押付力を精度良く検出でき、かつ
、その検出範囲を大きくできる。従って工具押付力を制
御し易くなシ、ロボットによる作条の自動化に役立つ。
工物に対して工具８を押付は等する時工具８がアーム７
に対して移動するｉｔ （Ｘ）に比べてスプリング１８
．１９の変形量（δ）を大きくし、かつ、工具押付力Ｆ
に比べてスプリング１８．１９に作用する負荷Ｆ、 、
Ｆ２を小さくすることができる構成であるから、ロー
ドセル２０によシ工具押付力を精度良く検出でき、かつ
、その検出範囲を大きくできる。従って工具押付力を制
御し易くなシ、ロボットによる作条の自動化に役立つ。
第１図、第２図は本発明の実施例を要部断面にて示す平
面図、側面図、第３図、第４図は作用説明用の概要図で
ある。 １・・先端アーム、２・・回転軸、 ３．５・・軸受、４・・スプリングケース、６・・レバ
ー、７・・回動アーム、８・・砥石、９・・グラインダ
、１１．１２・・スプリング収納部、１３・・蓋、１４
．１５・・ガイド孔、１６．１７−＠ピン、１８，１９
・・スプリング、２０・・〜ロードセル、２１・・調整
ネジ、２２・・駆動歯車。
面図、側面図、第３図、第４図は作用説明用の概要図で
ある。 １・・先端アーム、２・・回転軸、 ３．５・・軸受、４・・スプリングケース、６・・レバ
ー、７・・回動アーム、８・・砥石、９・・グラインダ
、１１．１２・・スプリング収納部、１３・・蓋、１４
．１５・・ガイド孔、１６．１７−＠ピン、１８，１９
・・スプリング、２０・・〜ロードセル、２１・・調整
ネジ、２２・・駆動歯車。
Claims (1)
- 加工物に対して工具をアームによジアーム方向と直角方
向に押付は等するようにした加工装置において、前記ア
ームに、工具をレバー先端に備えた反工具作用方向側へ
回動可能なレバーを取付け、該レバーの回動中心から工
具作用点までの距離（Ｌ）よシ短い距離（Ｌ′）に位置
するよう、レバーとアームとの間にスプリングと該スプ
リング力を検出可能なロードセルとを介装したことを特
徴とする工具押付力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20656683A JPS6099564A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 工具押付力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20656683A JPS6099564A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 工具押付力検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099564A true JPS6099564A (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=16525510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20656683A Pending JPS6099564A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 工具押付力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099564A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127827A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Kobe Steel Ltd | 電解バフ複合研摩装置 |
| CN106959185A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-18 | 浙江华电器材检测研究所 | 千斤顶手柄操作力测试*** |
| US11344994B2 (en) * | 2017-07-18 | 2022-05-31 | Fabio Perini S.P.A. | Grinding unit for cutting machine and machine comprising said unit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484690A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-05 | Kiyousan Kinzoku Kougiyou Kk | Automatic polishing machine |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20656683A patent/JPS6099564A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484690A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-05 | Kiyousan Kinzoku Kougiyou Kk | Automatic polishing machine |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127827A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Kobe Steel Ltd | 電解バフ複合研摩装置 |
| JPH0521709B2 (ja) * | 1986-11-18 | 1993-03-25 | Kobe Steel Ltd | |
| CN106959185A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-18 | 浙江华电器材检测研究所 | 千斤顶手柄操作力测试*** |
| US11344994B2 (en) * | 2017-07-18 | 2022-05-31 | Fabio Perini S.P.A. | Grinding unit for cutting machine and machine comprising said unit |
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