JPS63196374A

JPS63196374A - 補正機能付き加工装置

Info

Publication number: JPS63196374A
Application number: JP2889087A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Oishi; 博之大石; Yoshito Kato; 加藤　由人; Makoto Asada; 麻田　真; Hajime Amano; 天野　肇; Katsumi Isotani; 磯谷　勝己
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1988-08-15
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JP2508051B2

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、機械加工に使用される補正機能付き加工装置
に関する。

（従来の技術）従来、被加工物を切削したり、研磨またブラッシングし
たりする回転工具は、摩耗する。

このために定期的に回転工具を取り替えたり、駆動モー
タの駆動電流を監視したりして回転工具の押圧力等の補
正を行なっている。この種の装置としては、実開昭８１
−３９３４５号公報に開示されている工具押つけ力制御
装置がある。この装置は、第６図に示すように工業用ロ
ボット１に基台２が軸３を介して取り付けられ、基台２
には、モータ４が取り付けられて、このモータ４には、
刃具５が連結している。工業用ロボットｌには、刃具位
置検出器６が内蔵され、刃具５の位置が検出できるよう
になっている。さらに、電流検出装置７が備えられ、モ
ータ４の加工部動電流と設定電流とを比較するようにな
っており、そして、電流検出装置７と刃具位置検出器６
とからの信号に応じてモータ４を駆動する制御装置本体
８が愉えちれることによって、刃具５の被加工物９に対
する押圧力が適正かどうか判断し、押圧力を補正するよ
うにしている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成の装置では、被加工物に対して
一方向だけに補正を行うので被加工物が複数の加工面を
有する場合は、加工工程を分けて、一方の加工面を加工
した後他方の加工面を一括して加工するか、または、例
えば被加工物の数が少ない時などは、被加工物の向きを
変えて補正しながら加工している。このために、加工工
数が多く、生産性に問題があり、特に回転工具の取り替
えの時期が適確ではない。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされ
たものであって、被加工物の複数の加工面に対応する回
転加工具を配し、しかも各回転加工具に対して摩耗状態
を検知するための摩耗検知用基準面を有する基準治具を
備えることによって回転′加工具の取り替え時期を適確
に指示すると共に同一工程内で複数の加工面に対する回
転加工具の寸法補正ができ、さらに、被加工物を移動さ
せないで同一工程内で複数の加工面を加工できる補正機
能付き加工装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の特徴は、相異なる方
向を向く複数の加工面を有する被加工物の任意の加工面
に対応させて電動ロボットに備えられた電動モータによ
って駆動される回転加工具を配置して、それぞれの回転
加工具の摩耗量を検出するために前記回転加工具が押圧
される基準治具と、該基準治具の基準面に前記回転加工
具を押圧することによって増加する前記電動モータの電
流値が予め定められた基準電流値と等しくなった時点で
の前記回転加工具の押圧方向の変位によって前記回転加
工具の摩耗状態を検知すると共に該変位に応じて前記電
動ロボットと協動し前記回転加工具の移動を制御する補
正制御装置とを設けたことである。

（作用）上記構成によって回転加工具の摩耗状態を検知する場合
は、各回転加工具を基準治具の基準面に押しつける。こ
の時、補正制御装置は、電動モータの電流値と予め設定
されている基準電流値とを比較して、各電流値が等しく
なった時の回転加工具の移動による変位によって摩耗状
態が検出される。補正制御装置は、検出された変位に基
づいて回転加工具の移動補正分を算出し、回転加工具に
よって同一工程内で被加工物の二箇所の加工面を加工す
る。

（実施例）以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本発明の補正機能付き加工装置ｌＯの一実施例を
示している。この補正機能付き加工装置１０は床面１１
に設置されており、その駆動側としては、機台１２の上
に制御装置１３と共に電動ロボット１４が取り付けられ
ている。ここでは直交三軸タイプのものを使用しており
、第２図にも示すよ゛うに、アーム１５の先頭部１６に
は、電動モータ１７が取り付けられ、減速機１８を介し
て縦軸を中心にして回転する回転加工具としての回転ブ
ラシ１９と横軸を中心にして回転する回転ブラシ２０と
に分かれて回転するようになっている。減速機１８の箇
所は、第３図にその詳細を示すように電動モータ１７の
回転軸２１がアーム！５の先頭部１ｅ内でカップリング
２２によって縦駆動軸２３と連結され、縦駆動軸２３は
軸受２４によって支持されて、その中間部には、ベベル
ギヤ２５が固定して取り付けられている。縦駆動軸２３
は先頭部１８の下方に貫通し、その先端には、回転ブラ
シ１９が軸着されている。一方、上記したベベルギヤ２
５には、同じベベルギヤ２６が噛み合い、このベベルギ
ヤ２６には、横駆動軸２７が固定されて軸受２８によっ
て支持されて、先頭部１Ｂから横方向に突き出ている。

横駆動軸２７の先端には、回転ブラシ２０が軸着されて
おり、上記の回転ブラシ１９とは互いに直角をなす面に
対向している。

機台１２の側には、被加工物９を載置するように加工台
２９が設置されている。加工台２９の側部には、シリン
ダ３０によって作動するクランプ３１が配置されて、被
加工物９を加工台２９上に固定するようになっている。

加工台２９の上部には、被加工物９の一定の姿勢を維持
できるように支持棒３２が内部から加工台２９の上面に
突き出ており、被加工物９の種々な形状に対応できるよ
うに、加工台２９の上面について進退自在に、しかも固
定位置になるようにしている。被加工物９は少なくとも
加工面として鉛直加工面３３と水平加工面３４とを有し
、ここでは、それぞれの加工面に切削加工後の「パリ」
が残っているものである。

第２図に示すように、加工台２９の側には、鉄骨からな
る補合３５が設置され、この補合３５には、縦方向の回
転ブラシ１９のための摩耗を検知する基準面３Ｂ！−備
えた基準治具３７と、横方向の回転ブラシ２０のための
基準面３８を備えた基準治具３８とが互いに直角になっ
て取付体４０に取り付けられている。各基準治具３７　
、３９は、硬度の高い材料によってなり、回転ブラシ１
９．２０を回転させながら押し付けても摩耗しないこと
が望ましい。

加工台２９の側には、さらに制御板４１が配置され、再
業者が操作できるようになっており、しかも、安全扉４
２が開閉自在に取り付けられて、作業者が加工状態を見
ることができるようになっている。

第２図には、上記した制御盤４１と共に補正制御装置を
なす補正制御部４３が略して示されている。この補正制
御部４３は、上記した制御盤４１に内蔵されたものであ
ってもよいし、別個に取り付けてもよい、補正制御部４
３は、電動モータ１７の駆動電流を検知する電流検知部
４４と、検知された駆動電流と予め設定されている、通
常の回転ブラシ１９　、２０を回転させるための基準電
流とを比較して駆動電流が基準電流よりも低い時は、被
加工物９の「パリ」を除去するために基準電流で回転ブ
ラシ１９　、２０を回転させるように回転ブラシ１９．
２０を電動ロボット１４により加工面３３　、３４に対
して進出させる補正寸法値を算出する演算部４５と、演
算部４５によって算出された縦軸方向の回転ブラシｌｃ
Ｊの摩耗による補正寸法値を記憶する縦軸方向補正用レ
ジスタ４Ｂと、横軸方向の回転ブラシ２０の摩耗による
補正寸法値を記憶する横軸方向補正用レジスタ４７と、
縦軸方向補正用レジスタ４Ｂと横軸方向補正用レジスタ
４７との内容を電動ロポッ）１４の制御装置１３に入出
力すると共に回転ブラシ１９．２０の交換を制組１１に
指示する入出力部４８とからなっており、電動ロボット
１４の制御装置１３は入出力部４８から伝送される補正
寸法値に応じて電動ロボットを作動させて、いずれかの
回転ブラシ１９．２０が加工動作をする時、それぞれが
進出するようにしている。

上記の構成によってなる補正機清付き加工装置１０の動
作を第４図および第５図に基づいて説明する。第４図は
回転ブラシ１９　、２０を回転させて被加工物９の「パ
リ」取り加工をその加工面３３．３４毎に行なう順序を
示すフローチャートであり、第５図は、縦軸方向の回転
ブラシ１９と横軸方向の回転ブラシ２０との各軸方向に
補正寸法を与える順序を示すフローチャートである。

まず、第４図において、工程数カウンタＮが１に設定さ
れた後、略して示しているが「起動スイッチＯＮか？」
の判断で作業者が制御盤４１に配設された起動スイッチ
を閉状態にすると電動モータ１７が駆動し、安全扉４２
が閉じる。「Ｎ＝１か？」の判断では、最初の工程なの
で補正プログラムが実行される。この補正プログラムは
、第５図に示すように、「横軸方向補正用基準治具への
回転ブラシ押しつけ」のところでは、電動ロボット１４
を作動させて回転ブラシ２０を基準治具３８の基準面３
８に押しつける。そして、「電流値監視による補正量の
取り込み」では、回転ブラシ２０を基準面３８に押しつ
けると電動モータ１７の駆動電流が増加する。駆動電流
が増加して、電流検知部４４に伝送され、そして、駆動
電流と通常、ブラシ加工を施すための基準電流との比較
が演算部４５によって行なわれる。

駆動電流が基準電流に等しくなるまで回転ブラシ２０を
基準面３８に押しつけていくが、電動ロボット１４の制
御装置１３が計測したこの回転ブラシ２０の進行寸法を
入出力部４８に取り込み、演算部４５は、これを補正寸
法値として、「横軸方向補正用レジスタへの補正寸法値
の書き込み」のところで、横軸方向補正用レジスタ４７
に書き込む、この書き込みは、もし、横軸力゛向補正用
レジスタ４７に、ある値が記憶されていたならば、それ
に加算されることになる。そして同時に「補正寸法値≧
規準値か？」の判断をするために演算部４５では、横軸
方向補正用レジスタ４７の内容の補正寸法値と、予め設
定されている回転ブラシ２０を交換しなければならない
規準値とを比較して、補正寸法値が規準値よりも大きく
なると、回転ブラシ２０が規準よりも摩耗したことにな
るので回転ブラシ２０を交換するために入出力部４８か
ら制御盤４１へ、交換のためのアラーム点灯を指示する
。

「補正寸法値゛≧規準値か？」の判断で補正寸法値が規
準値よりも小さければ、電動ロボット１４を作動させて
横軸方向の回転ブラシ２０を基準面３Ｂから離した後、
ざらに「縦軸方向補正用基準治具への回転ブラシ押しつ
け」のところでは電動ロポッ）１４を作動させて縦軸方
向の回転ブラシ１８を基準治具３７の基準面３６に押し
つける。

そして、上記した横軸方向の回転ブラシ２０の場合と同
様に電動モータ１７の駆動電流が増加する。駆動電流が
増加して基準電流に等しくなるまで回転ブラシ１３を押
しつけ、等しくなると、回転ブラシ１９の進行寸法を電
動ロポッ）１４の制御装置１３から入出力部４８に伝送
され、演算部４５は、進行寸法を補正寸法値として［縦
軸方向補正用レジスタへの補正寸法値の書き込み」のと
ころで、縦軸方向補正用レジスタ４Ｇに書き込む、この
補正寸法値は、縦軸方向補正用レジスタ４６に他の値が
記憶されておれば、その内容に加算されることになる。

そして、横軸方向の回転ブラシ２０と同様に、補正寸法
値が規準値よりも大きければ、回転ブラシ２０を交換す
るために、制御！１４１にアラーム点灯を指示する。

このようにして、パリ取り加工を開始する前に各回転ブ
ラシ１９．２０の摩耗状態が同一工程内で検出される。

当然ながら、新しい回転ブラシ１９．２０の場合は、補
正寸法値は零または非常に小さい値であって、中古の回
転ブラシ１１３　、２０の場合は、その補正寸法値は大
きく、交換しなければならない規準値に近くなっている
。

各回転ブラシ１９　、２０が補正された後は、［電動ロ
ボットを基準位置へ」のところでは、電動ロボット１４
を作動させて、回転ブラシ１９．２０を初期位置へ戻す
、その後、「戻り」のところで第４図に戻り、はじめに
「鉛直加工面の加ニブログラム実行」のところで、電動
ロボット１４の制御装置１１３は横軸方向補正用レジス
タ４７に記憶されている補正寸法値を取り込んで、回転
ブラシ２０を、その補正寸法値だけ鉛直加工面３３に接
近させる。そして、回転ブラシ２０が鉛直加工面３３に
当接することによってパリ取り加工が始まる。この時の
駆゛動電流は、パリ取り加工の基準電流に等しい。

鉛直加工面３３のパリ取り加工が終了すると、電動ロボ
ット１４が作動して、横軸方向の回転ブラシ２０は鉛直
加工面３３から離れると共に、「水平加工面の加ニブロ
グラム実行」のところでは、電動ロボット１４の制御装
置１３が、縦軸方向補正用レジスタ４Ｇに記憶されてい
る補正寸法値を取り込んで、回転ブラシ１９を、その補
正寸法値だけ水平加工面３４に接近させる。そして、回
転ブラシ１９が水平加工面３４に当接することによって
パリ取り加工が始まり、この時の駆動電流も、同様にし
てパリ取り加工の基準電流に等しい。

被加工物９の鉛直加工面３３と水平加工面３４とのパリ
取り加工が同一工程内で終了すると、被加工物９が自動
的に次の工程に移送されるか、または、安全琲４２が開
いて作業者によって同じ場所で向きを変えるかする。そ
して、工程数カウンタＮは一工程の終了であるから、加
算され、加工終了でなければ次の工程では作業者が再び
起動スイッチを閉状態にすると、今度は、各回転ブラシ
１９．２０の補正は行なわれず、直ぐパリ取り加工が開
始される。そして、工程数カウンタＮが「５０」になる
、すなわち、５０回のパリ取り工程が実行されると「Ｎ
≧５０か？」の判断では、工程数カウンタＮを初期値「
１」に戻して、上記した補正プログラムを実行させて各
回転ブラシ１９．２０の補正を行なう、したがって、本
実施例では、各回転ブラシ１９．２０は工程数が５０回
毎に補正されるようになっている。

なお、回転ブラシ１９　、２０の補正は、５０回の工程
毎の実行に限定されるものではなく、加工精度や、回転
ブラシ１９．２０の材質に応じて自由に選択できる。

また、本実施例では、パリ取り加工を例にとったが、磨
き工程等にも使用できる。

（発明の効果）以上述べたことから、本発明の補正機能付き加工装置で
は、回転加工具を複数の加工面に対応させ、そしソ゛そ
れぞれの回転加工具の摩耗状態を検知するための基準面
に回転加工具を押しつけて、その時の変位によって、回
転加工具の交換を適時に行なえると共に、加工面に対し
て一様の加工精度によって加工でき、しかも同一工程内
で複数の加工面の加工と、補正ができることから、従来
、加工工数が多く、生産性に支障を来たしていた問題は
解消されて、生産性が向上し、回転加工具の適時な交換
から信頼性のある加工装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の補正機能付き加工装置を示す側面図
、第２図は、第１図に矢印Ａ−Ａによって示す正面図。第３図は、第１図に矢印Ｂによって示す詳細図、第４図は、補正機能付き加工装置の全体の動作を示す流
れ図、第５図は、補正機能の動作を示す流れ図、第６図は、従
来の装置を示す概略図である。９：被加工物　　　　　　１４：電動ロボット１７：電
動モータ１９．２０：回転加工具（回転ブラシ）３６、３８　：
基準面　　　　　３？　、　３９　：基準治具４１．４
３：補正制御装置（制御盤、補正制御部特許出願人　　
トヨタ自動車株式会社（ほか２名第１図４１．４３・・・？ｌｌｌ朗御籠！（闇参患、補正制囃
慣）牙３図第４図第５図才６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相異なる方向を向く複数の加工面を有する被加工
物の任意の加工面に対応させて電動ロボットに備えられ
た電動モータによって駆動される回転加工具を配置して
、それぞれの回転加工具の摩耗量を検出するために前記
回転加工具が押圧される基準治具と、該基準治具の基準
面に前記回転加工具を押圧することによって増加する前
記電動モータの電流値が予め定められた基準電流値と等
しくなった時点での前記回転加工具の押圧方向の変位に
よって前記回転加工具の摩耗状態を検知すると共に該変
位に応じて前記電動ロボットと協動し前記回転加工具の
移動を制御する補正制御装置とを設けたことを特徴とす
る補正機能付き加工装置。