表面精加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种表面精加工装置，包括：机器人臂，其安装有工具；力传感器，其对施加于工具的力进行检测；视觉传感器，其对在金属制的构件上通过加工而形成的平面进行拍摄；存储装置，其对表示所述平面的目标状态的数据进行存储；以及控制装置，其进行如下处理：去除位置确定处理，至少使用由视觉传感器获得的未精加工拍摄数据和表示所述目标状态的数据，确定构件的平面上的多个去除位置，所述多个去除位置彼此分离；以及机器人臂控制处理，对机器人臂进行控制，以利用工具依次对所确定的多个去除位置进行表面去除，在由视觉传感器拍摄的平面上涂覆表面检查剂，并使金属制的平坦面在该平面上摩擦，从而根据该平面的状态在该平面上分布表面检查剂。

【技术实现步骤摘要】
表面精加工装置
本专利技术涉及一种表面精加工装置。
技术介绍
以往，已知如下技术：在机器人或加工机械的机器人臂的前端安装刮削工具，通过使机器人臂动作而对机床等的机座用板状构件的上表面等进行刮削加工。例如，请参照专利文献1～4。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-137551号公报专利文献2：日本特开2010-240809号公报专利文献3：日本特开平07-136843号公报专利文献4：日本特开平05-123921号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题如上所述，刮削加工的自动化正在被尝试。然而，在一个示例中，刮削加工为，以超过使用了机械的加工的精度，对使用机械实施了铣削加工、研磨加工等的精密加工且具有10μm以下的凹凸、平缓地波动起伏的平面的平面度进行调节。另外，刮削加工为，只有具备基于经验的特殊知识以及技术的工匠才能够适当地实施的特殊加工。在一个示例中，各工匠使用根据自己的经验定制的特别的刮削工具，依靠传递到手中的手感对平面的多个部位进行切削，基于经验和直觉并根据要切削的位置来改变施加到刮削工具的力、切削的速度等。另外，工匠根据平面的状态、大小、用途等，并基于经验和直觉对切削位置、刮削工具的种类、施加于刮削工具的力、以及切削速度等进行改变。具有这样的知识和技术的工匠正逐渐老龄化，然而并没有培养接班人。另外，在制造多个机床等的机座用板状构件时，该多个板状构件的上平面的状态彼此不同。因此，刮削工匠需要根据所制作的每个板状构件来确定要切削的位置，并以与各个位置对应的力和速度进行刮削加工。如上所述，刮削加工是具有基于特殊经验的先进技术的刮削工匠实施的，在实际中高精度地实现其自动化是非常困难的。鉴于上述的实际情况，期望一种能够实现机器人的高精度的刮削加工的表面精加工装置。用于解决问题的方案根据本申请的一个方面的表面精加工装置，包括：机器人臂；工具，所述工具安装于所述机器人臂的前端；力传感器，所述力传感器对施加于所述工具的力进行检测；视觉传感器，所述视觉传感器对在金属制的构件上通过加工而形成的平面进行拍摄；存储装置，所述存储装置对表示所述平面的目标状态的数据进行存储；以及控制装置，所述控制装置执行如下处理：去除位置确定处理，至少使用由所述视觉传感器获得的未精加工拍摄数据和表示所述目标状态的数据，确定所述构件的所述平面上的多个去除位置，所述多个去除位置彼此分离；以及机器人臂控制处理，对所述机器人臂进行控制，以利用所述工具依次对所确定的所述多个去除位置进行表面去除，在由所述视觉传感器拍摄的所述平面上涂覆表面检查剂，并使金属制的平坦面在所述平面上摩擦，从而根据所述平面的状态在所述平面上分布所述表面检查剂，所述控制装置使用所述力传感器的检测结果，对进行所述表面去除时施加于所述工具的力进行控制。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的表面精加工装置的立体图。图2为本实施方式的表面精加工装置的主要部分侧视图。图3为本实施方式的表面精加工装置的机器人的控制装置的框图。图4为表示在本实施方式中的去除了表面的板状构件上摩擦金属制构件的状态的图。图5为与本实施方式中被实施表面去除的板状构件的表面相关的未精加工拍摄数据的一个示例。图6为表示本实施方式的机器人的控制装置的处理的示例的流程图。图7为表示在本实施方式中确定的去除位置的示例的图。图8为与本实施方式中被实施表面去除的板状构件的表面相关的观察数据的一个示例。具体实施方式以下，使用附图对根据本专利技术的一个实施方式的表面精加工装置1进行说明。根据一个实施方式的表面精加工装置1包括：机器人2；以及控制装置20，用于对机器人2的机器人臂10进行控制。另外，该表面精加工装置1包括：力传感器30，其安装于机器人2的机器人臂10的前端；工具50，其隔着力传感器30而安装于机器人2的机器人臂10的前端；以及视觉传感器60。在本实施方式中，表面精加工装置1对图1所示的板状构件P的厚度方向一侧的面、即平面S的多个部位进行表面去除。板状构件P例如被用作机床的机座。板状构件P的平面S以达到完全的平面为目标而被实施铣削加工、研磨加工等的精密加工。然而，即使在进行了这样的精密加工后，平面S大多也具有10μm以下的凹凸且平缓的波动起伏，并且还存在平面S的一部分稍微倾斜的情况。为了提高机床的加工精度，优选没有这些凹凸和倾斜的平面。因此，以往在将表面检查剂涂覆于平面S的几乎整个表面之后，如图4所示，使金属制构件的平坦面S0在平面S上摩擦，从而检查平面S上是否存在所述凹凸或所述倾斜。即，通过与平坦面S0的摩擦而去除了表面检查剂的部分为相对于其它部分突出的部分。例如，根据发现的所述凹凸或所述倾斜，工匠将凿子状的工具或前端为平板状的工具推压于平面S的多个去除位置，并且在各去除位置，工匠将所述工具移动几厘米以下的距离、例如2cm以下的距离。由此，各去除位置被工具刮擦，从而进行各去除位置的表面去除。该表面去除以从平面S去除几微米、典型而言为3μm以下的厚度的方式来进行。通过进行该表面去除，平面S的波动起伏的状态减轻或消失，这在提高机床的加工精度的方面是优选的。另一方面，当安装有滚珠丝杠托架的安装面、所述平面S等为完全镜面状的平面，并且其与对应侧构件之间的间隙完全消失时，平面S与对应侧构件之间、以及所述安装面与对应侧构件之间不存在润滑油。这成为粘着等的工作不良的原因，并不是优选的。为了消除这样的工作不良，工匠将凿子状的工具或前端为平板状的工具例如推压于所述安装面的多个去除位置，并且在各去除位置，工匠将所述工具移动几厘米以下的距离、例如2cm以下的距离。该表面去除以从平面S去除几微米、典型而言为3μm以下的厚度的方式来进行。通过进行该表面去除，从而在所述安装面形成作为油坑而发挥功能的凹部，这有助于减轻或防止粘着等的工作不良。如图2所示，本实施方式的工具50包括：待固定部51，其隔着力传感器30而固定于机器人2的机器人臂10的前端部；延伸设置部52，其为板状，并从待固定部51延伸；以及前端部53，其为平板状，并固定于延伸设置部52的前端。在一个示例中，待固定部51和延伸设置部52由金属制成，前端部53由工具钢等高硬度的钢制成。在本实施方式中，机器人2将前端部53推压于板状构件P的平面S，以进行所述表面去除。在本实施方式中，视觉传感器60为二维摄像机，但也可以使用三维摄像机。机器人2的机器人臂10包括多个机器人臂构件以及多个关节。另外，机器人臂10包括分别对多个关节进行驱动的多个伺服电机11(参照图3)。作为各伺服电机11，可使用旋转电机、直动电机等各种伺服电机。各伺服电机11具有用于检测其工作位置和工作速度的工作位置检测装置，作为一个示例，工作位置检测装置为编码器。工作位置检测装置的检测值被发送至控制装置20。力传感器30为公知的六轴力传感器。如图1所示，力传感器30固定于机器人臂10的手腕凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面精加工装置，包括：/n机器人臂；/n工具，所述工具安装于所述机器人臂的前端；/n力传感器，所述力传感器对施加于所述工具的力进行检测；/n视觉传感器，所述视觉传感器对在金属制的构件上通过加工而形成的平面进行拍摄；/n存储装置，所述存储装置对表示所述平面的目标状态的数据进行存储；以及/n控制装置，所述控制装置执行如下处理：去除位置确定处理，至少使用由所述视觉传感器获得的未精加工拍摄数据和表示所述目标状态的数据，确定所述构件的所述平面上的多个去除位置，所述多个去除位置彼此分离；以及机器人臂控制处理，对所述机器人臂进行控制，以利用所述工具依次对所确定的所述多个去除位置进行表面去除，/n在由所述视觉传感器拍摄的所述平面上涂覆表面检查剂，并使金属制的平坦面在所述平面上摩擦，从而根据所述平面的状态在所述平面上分布所述表面检查剂，/n所述控制装置使用所述力传感器的检测结果，对进行所述表面去除时施加于所述工具的力进行控制。/n

【技术特征摘要】
20191008 JP 2019-1852721.一种表面精加工装置，包括：
机器人臂；
工具，所述工具安装于所述机器人臂的前端；
力传感器，所述力传感器对施加于所述工具的力进行检测；
视觉传感器，所述视觉传感器对在金属制的构件上通过加工而形成的平面进行拍摄；
存储装置，所述存储装置对表示所述平面的目标状态的数据进行存储；以及
控制装置，所述控制装置执行如下处理：去除位置确定处理，至少使用由所述视觉传感器获得的未精加工拍摄数据和表示所述目标状态的数据，确定所述构件的所述平面上的多个去除位置，所述多个去除位置彼此分离；以及机器人臂控制处理，对所述机器人臂进行控制，以利用所述工具依次对所确定的所述多个去除位置进行表面去除，
在由所述视觉传感器拍摄的所述平面上涂覆表面检查剂，并使金属制的平坦面在所述平面上摩擦，从而根据所述平面的状态在所述平面上分布所述表面检查剂，
所述控制装置使用所述力传感器的检测结果，对进行所述表面去除时施加于所述工具的力进行控制。


2.根据权利要求1所述的表面精加工装置，其中，
基于进行了所述工具的所述表面去除的所述平面的状态的观察数据，实施进行了所述表面去除后的所述平面的合格与否的判定、和/或所述表面去除的痕迹的状态的合格与否的判断。


3.根据权利要求2所述的表面精加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井保，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP