[发明专利]机械加工用机器人以及机械加工方法

说明书

实施方式所涉及的机器人的控制系统是如下机器人的控制系统，即，具有能够一边使刀具旋转一边对其进行保持、且使刀具至少在2维方向上移动的安装有刀具的旋转机构的臂，具有负荷获取部以及控制信号生成部。负荷获取部获取在通过一边使安装于臂的仿形引导件和设置于机械加工物侧的仿形模具接触，一边使臂移动而进行的利用所述刀具的所述机械加工物的外形仿形加工中，利用至少对从刀具施加于臂的力进行测定的力传感器测定出的力。控制信号生成部以如下方式对臂进行自动控制，即，基于由负荷获取部获取到的力、和外形仿形加工用的臂的控制信息，生成臂的控制信号并输出至臂。

技术领域

本发明的实施方式涉及机械加工用机器人、机械加工方法、机器人的控制系统、机器人的控制方法以及机器人的控制程序。

背景技术

当前，作为对由复合材料、金属构成的机械加工物(工件)进行外形修整加工的方法，已知如下方法，即，将仿形模具作为夹具而设置于工件侧，另一方面，和被称为立铣刀、铣刀的切削刀具一起将用于与仿形模具接触的引导件安装于铣床、镂铣加工装置等工作机械而进行仿形加工。

另一方面，提出了如下方法，即，利用机器人的臂保持刀具而进行倒角、飞边去除、研磨或者磨削等加工(例如参照专利文献1至5)。还特别提出了如下方法，即，将力传感器设置于多关节机器人的臂而对来自工件的反作用力进行检测，一边对工件施加恒定的力，一边进行倒角、飞边去除、研磨或者磨削等加工。

专利文献1：日本特开2002-370116号公报

专利文献2：日本特开2012-139789号公报

专利文献3：日本特开2014-40001号公报

专利文献4：日本特开2011-216050号公报

专利文献5：日本特开2010-253613号公报

发明内容

然而，与能够以0.01mm至0.001mm的间距进行刀具的定位的工作机械的定位精度相比，基于机器人的定位精度非常低。这是因为与加工中心、铣床等工作机械的主轴相比，机器人的臂的刚性更低。

因此，基于机器人的加工并不局限于倒角、飞边去除、研磨或者磨削等对加工精度要求较低的加工或者来自工件的反作用力较小的加工，在利用要求公差为±0.1mm至±1.0mm左右的加工精度的立铣刀进行工件的外形修整加工、兜孔加工等切削加工的情况下，不得不依赖与机器人相比而规模更大且更昂贵的工作机械。

另外，为了对工件的外形进行修整，在无法引入加工中心、铣床等大规模工作机械的情况下，通过利用带仿形引导件的手动镂铣机的作业者的手动作业进行仿形加工。具体而言，将仿形模具安装于工件，一边对保持有铣刀的手动镂铣机的仿形引导件进行按压、一边通过作业者的手动作业而进行工件的切断加工。

在基于作业者的手动作业的情况下，需要根据工件的板厚变化、工件的形状以及刀具的磨损状态等加工条件而对铣刀的移动速度进行增减。因此，存在如下问题，即，为了确保加工品质，如果不是掌握技能的熟练作业者，则无法进行工件的仿形加工。

因此，本发明的目的在于，能够利用机器人高精度地进行工件的外形修整加工、外形粗加工、外形精加工、槽加工、兜孔加工或者穿孔等来自工件的反作用力较大的切削机械加工。