[发明专利]加工工具的定位装置以及定位方法

说明书

无需利用定位装置的刚性值算出挠曲量即可实现高精度的定位。加工工具的定位装置具备：在被按压于工件的被加工面的状态下，对所述被加工面实施加工的加工工具；至少能使所述加工工具的梢端在与所述被加工面垂直的第一方向和与所述被加工面平行的第二方向上位移的移动机构；能检测出在被按压于所述被加工面的所述加工工具的梢端处施加的所述第一方向的力和所述第二方向的力的力传感器；以及控制装置，该控制装置以在所述加工工具的梢端的位置与所述被加工面上的加工基准位置一致的状态下按压于该被加工面的形式，控制所述移动机构，以使所述力传感器检测的所述第一方向的力达到目标值为止所产生的所述第二方向的力收敛于规定值以内的形式，执行修正所述加工工具的位置的修正工序。

技术领域

本发明涉及加工工具的定位装置以及定位方法。

背景技术

一般来说，在进行需要高精度的定位且产生加工反作用力的加工（例如钻孔加工）时，加工工具的梢端位置会因加工反作用力而偏离，加工位置的精度变低，此外还会伤及加工对象（以下称为工件）。为防止该现象，在加工前将安装于定位装置的梢端的加工工具以加工反作用力以上的力（以下也称为按压力）按压于工件上。此时，定位装置因按压力的反作用力而挠曲，其结果是发生加工工具梢端的位置偏移。该位置偏移发生时，对加工位置的精度也产生影响。

当前存在一种为了修正定位装置的挠曲而利用定位装置的刚性值，由施于定位控制装置上的力算出其挠曲量的方法（参考例如专利文献1）。

又，作为当前技术而存在如下方法：在机器人的臂部梢端安装力传感器，借由该力传感器，求出作用于机器人把持的构件上的力和由其导致的挠曲，从而进行机器人所把持的构件的位置修正（参考例如专利文献2）。还存在如下方法：在钻孔机器人加工时，将与工具一起安装于臂部梢端部的运送装置固定在工件的支持台上（参考例如专利文献3）。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开2008-296310号公报；

专利文献2：日本特开昭58-206394号公报；

专利文献3：日本特开平11-221707号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，专利文献1的方法中，若不知准确的刚性值则无法准确地算出挠曲量。又，定位装置的刚性根据其种类而不同，因此需要根据各个种类而变更用于计算的刚性值。

因此，本发明是为解决这样的问题而做出的，目的是无需利用定位装置的刚性值算出挠曲量，即可实现高精度的定位。

解决问题的手段：

为解决上述问题，根据本发明某形态的加工工具的定位装置具备：在被按压于工件的被加工面的状态下，对所述被加工面实施加工的加工工具；至少能使所述加工工具的梢端在与所述被加工面垂直的第一方向和与所述被加工面平行的第二方向上位移的移动机构；能检测出在被按压于所述被加工面的所述加工工具的梢端处施加的所述第一方向的力和所述第二方向的力的力传感器；以及控制装置，该控制装置以在所述加工工具的梢端的位置与所述被加工面上的加工基准位置一致的状态下按压于该被加工面的形式，控制所述移动机构，以使所述力传感器检测的所述第一方向的力达到目标值为止所产生的所述第二方向的力收敛于规定值以内的形式，执行修正所述加工工具的位置的修正工序。

根据上述结构，直到力传感器检测的第一方向的力达到目标值为止，将加工工具梢端按压于工件的被加工面。以使此时产生的第二方向的力收敛于规定值以内的形式修正加工工具梢端的位置。由此，能够将加工工具的梢端按压于工件，同时降低从加工基准位置的位置偏移的发生。由此，高精度的定位成为可能。

又，若能检测在定位装置（例如机器人）的加工工具的梢端处施加的力，则即使在移动机构的刚性值（例如机器人的关节轴处的挠曲）不明的情况下也能降低位置偏移的发生。进而假定工件的挠曲，在即使工件的刚性值不明的情况下也能降低位置偏移的发生。