CN104364049A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供加工点的移动较少、并且对多关节机器人的加工动作的限制较少、示教作业中的作业者的移动较少的加工装置。本发明的特征为具备:多关节机器人,其按照示教动作被控制姿态,并且在臂前端上具有用于捕捉工件的捕捉器具;以及加工单元,其配置在位于所述多关节机器人的臂到达范围内的固定部上,所述加工单元具备:加工工具,其具有仿形部,所述仿形部用于根据该多关节机器人的姿态控制而推压由所述多关节机器人的捕捉器具来捕捉到的工件的加工对象部;以及浮动机构,其使所述加工工具向工件的推压方向滑动。

Description

加工装置
技术领域
[0001 ] 本发明涉及使用了多关节机器人的加工装置。
背景技术
[0002] 例如,在通过吹塑成形等成形加工塑料制的工件时,从使用的模型的接缝中溢出塑料材料,从而在工件表面上产生不必要的突起(飞边)。
[0003] 近几年,提出了一种去飞边加工装置,其在多关节机器人的臂前端上安装去飞边用的加工工具,基于示教的位置数据等驱动控制该机器人,从而利用加工工具除去固定在规定的位置上的工件表面的飞边(例如,参照专利文献I。)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:国际公开W02007/039978号公报
发明内容
[0007] 本发明要解决的问题
[0008] 但是,像以往那样、在多关节机器人上安装加工工具的情况下,由于加工点移动,因此存在每次加工点移动时散落切屑的问题。另外,还存在进行示教作业(示教)时作业者的移动较多的问题。在使用多个加工工具的情况下,需要对多关节机器人进行工具更换。另外,在多关节机器人上安装了加工工具的情况下,由于加工工具的动力线、信号线等有可能会缠绕在机器人臂上,因此,存在多关节机器人的加工动作会受到限制、需要进行电缆维护、或者需要使用昂贵的耐弯曲电缆等的问题。
[0009] 对此,本发明的目的是提供一种解决上述的以往的技术具有的课题、提供加工点的移动较少、并且对多关节机器人的加工动作的限制较少、示教作业中的作业者的移动较少的加工装置。
[0010] 用于解决问题的方法
[0011] 为了达到上述目的,本发明的特征为具备:多关节机器人,其按照示教动作被控制姿态,并且在臂前端上具有用于捕捉工件的捕捉器具;以及加工单元,其配置在位于所述多关节机器人的臂到达范围内的固定部上,所述加工单元具备:加工工具,其具有仿形部,所述仿形部用于根据该多关节机器人的姿态控制而推压由所述多关节机器人的捕捉器具来捕捉到的工件的加工对象部;以及浮动机构,其使所述加工工具向工件的推压方向滑动。
[0012] 在本发明中,由于多关节机器人用于捕捉工件,并在位于多关节机器人的臂到达范围内的固定部上配置有加工单元,因此,不需要移动加工点,由于切屑掉落在相同加工位置上,因此,切屑不会散落。
[0013] 另外,由于没有加工点的移动,因此,进行示教作业(示教)时作业者能以较少的移动而完成示教作业。
[0014] 由于加工单元在固定位置上,因此,加工工具的动力线、信号线等不会缠绕在机器人臂上,并且多关节机器人的加工动作不会受到限制,并且不需要进行电缆维护,或者不需要使用昂贵的耐弯曲电缆,能够使用廉价的电缆。
[0015] 在该情况下,所述捕捉器具也可以具备错位防止机构,所述错位防止机构防止该捕捉器具和工件之间的、由加工工件时的切削阻力引起的相对错位。
[0016] 所述捕捉器具也可以是工件吸附式的器具,所述错位防止机构包括设置在所述捕捉器具的表面上的、仿形于工件的凹部或者凸部。
[0017] 所述捕捉器具也可以是工件夹持式的器具,所述错位防止机构包括驱动夹持工件的爪部件的平衡气缸。
[0018] 多关节机器人在捕捉到工件的状态下移送、加工工件时,如果在工件的捕捉状态下不能保持刚性,则加工工件时工件振动,不能保持较高的加工精度。
[0019] 在该发明中,捕捉器具保持工件并不产生相对错位,因此,保持刚性以使在加工时不振动,在加工工件时,能够抑制工件的振动、保持较高的加工精度。
[0020] 所述多关节机器人也可以执行如下的一系列的动作,从树脂成形机的模具中直接或者间接地取出工件并将该工件向所述加工工具推压。
[0021] 所述加工单元也可以一体地具备方式不同的多个加工工具,所述多关节机器人在使一个加工工具退避的状态下,将工件向其他加工工具推压从而对工件实施加工,在结束该加工之后,在使其他加工工具退避的状态下,向一个加工工具推压工件从而对工件实施加工,继续对从所述模具中取出的工件执行多种加工。
[0022] 所述加工工具也可以是旋转驱动形的工具,也可以具备与工件的仿形面相对应的仿形部。
[0023] 由于这些发明的加工工具能够通过浮动机构,与工件的热收缩对应地进行仿形加工,因此,当从树脂成形机的模具中直接或者间接地取出工件时,即使在工件外形由于热收缩而收缩的情况下,也能够进行工件的加工,并能够在短时间内容易地、正确地并且连续地对从成形机中取出的树脂制的工件进行加工、精加工这样的一系列的作业。
[0024] 所述加工单元也可以具备方式不同的多个加工工具,并构成为一个加工工具正在加工工件时其他加工工具退避。
[0025] 在使用多个加工工具的情况下,在以往,需要向多关节机器人进行工具更换,而在本发明中,由于加工单元具备多个加工工具,因此不需要向多关节机器人进行工具更换。
[0026] 发明效果
[0027] 在本发明中,由于用多关节机器人来捕捉工件,并在位于多关节机器人的臂到达范围内的固定部上配置有加工单元,因此,不需要移动加工点,由于切屑掉落在相同加工位置上,因此,切屑不会散落,另外,加工点的移动较少,因此,进行示教作业(示教)时作业者能以较少的移动而完成示教作业。并且,加工单元在固定位置上,因此,加工工具的动力线、信号线等不会缠绕在机器人臂上,并且多关节机器人的加工动作不会受到限制,并且不需要进行电缆维护,能够使用廉价的电缆。
附图说明
[0028] 图1是表示根据本实施方式的加工装置的俯视图。
[0029] 图2是表示所述加工装置的侧视图。
[0030] 图3的A是捕捉器具的主视图、B是工件的侧视图、C是捕捉器具的侧视图、D是捕捉器具的剖视图。
[0031] 图4的A是表示捕捉器具的另一种方式的侧视图、B是表示捕捉器具的进一步的另一种方式的侧视图。
[0032] 图5的A是捕捉器具的主视图、B是表示捕捉器具的一方侧的侧视图、C是表示捕捉器具的另一方侧的侧视图。
[0033] 图6的A是加工单元的侧视图、B是俯视图。
[0034] 图7的A是表示加工工具的剖视图、B是表示工件的图。
[0035] 图8的A是表示加工工具的剖视图、B是表示工件的图。
[0036] 图9的A是表示加工工具的剖视图、B是表示工件的图。
[0037] 图10的A是表示加工工具的剖视图、B是表示工件的图。
[0038] 图11是表示加工工具的侧视图。
[0039] 图12是表示加工工具的侧视图。
[0040] 图13是表示加工工具的侧视图。
[0041] 图14是表示加工工具的侧视图。
[0042] 图15是表示加工工具的立体图。
[0043] 图16是表示捕捉器具的另一种实施方式的图。
具体实施方式
[0044] 以下参照附图,对本发明的一个实施方式进行说明。
[0045] 图1表示根据本实施方式的加工装置。
[0046] 该加工装置具备多关节机器人100、加工单元200,与树脂成形机41邻接地配置。在加工工程中,结束精加工之前是称为半成品,而结束精加工之后称为成品,但是在本说明书中,为了便于说明,将半成品及成品都称为工件。
[0047] 上述树脂成形机41在树脂成形机内具备可动模具2及固定模具3,将模具2、3闭合的状态下填充树脂并成形。在成形之后可动模具2向箭头方向打开,可从模具2、3之间取出工件40。
[0048] 在该实施方式中,使用多关节机器人100,从可动模具2及固定模具3之间取出工件40。
[0049] 多关节机器人100例如是六轴的多关节机器人,在臂前端100A上具备吸附板(捕捉器具)101。吸附板101被插入到模具2、3之间,由吸附板101来吸附、捕捉工件40,通过多关节机器人100的操作取出工件40。
[0050] 用多关节机器人100捕捉工件40,驱动机器人臂,从而如图2所示、对被捕捉于臂前端100A的工件40的姿态进行控制,并且使工件40的加工对象部40T朝向加工单元200。
[0051] 加工单元200的周围为加工空间S,在该加工空间S的下方区域配置有切屑承接斗50,在切屑承接斗50的下方配置有回收托盘51。附图标记300是产品排出滑槽,附图标记60是安全栅栏,附图标记61是光幕。光幕61例如检测到作业员进入安全栅栏60内而检测出作业员,则本加工装置被安全停止。
[0052] 图3表示吸附板101。
[0053] 吸附板101的结构为:在后述的工件40的加工时,能够在保持刚性的状态下捕捉工件40,以防止出现如下情况,因加工单元200导致的切削阻力等引起工件40相对错位、颤振等。此外,在以下的说明中,将工件40的加工对象部作为形成在工件40的外周缘部的飞边进行说明。
[0054] 吸附板101具备用于防止由加工工件时的切削阻力而引起的相对错位的错位防止机构,以使在加工工件时、在吸附板101和工件40之间不产生相对错位。
[0055] 图3所示的吸附板101是工件吸附式的器具,作为上述的错位防止机构,包括设置在吸附板101的表面上的、仿形于工件40的形状的凹部107。
[0056] 参照图3B,该吸附板101在工件40的外径W为较小的100〜300mm左右的情况下,如图3A、C、D所示,以外径W大致同于工件40的外径W的大小而形成。
[0057] 并且如图3C、D所示,吸附板101的表面102A成仿形于工件40的背面的形状的承接形状(凹部107),在凹部107的表面102A上形成有多个槽部103。
[0058] 槽部103具备:矩形状的周槽部103A,其包围凹部107 ;以及分隔槽部103B,其与该周槽部103A连通,并以适当的间隔分隔该周槽部103A的内侧、例如分隔成十字状,使吸引槽部105与分隔槽部103B的交叉部连通,在吸引槽部105上连接有真空泵(未图示)。
[0059] 另外,在捕捉器具的表面的槽部103周围,配置有密封性良好的缓冲材料104。槽103的排列不限于图3的方式,只要能够保持工件40的加工对象部就可以,例如、周槽部103A也可以是圆形状、多边形状,或者分隔槽部103B不限于十字等,能够适用任意的形状。
[0060] 在该结构中,能够提高吸附板101自身的刚性。
[0061] 另外,由于工件40嵌入到仿形于工件40的形状的凹部107中、并牢固地被吸附到凹部107的槽部103中,因此,阻止了工件40的相对错位、工件40持有刚性并一体地与吸附板101紧贴。因而,能够牢固地吸附工件40的加工对象部,能够抑制工件40的加工时的、工件40的相对错位、颤振等,能够较高地保持加工精度。
[0062] 在工件40弯曲的情况下,例如图4A所示,可使吸附板101的板主体102的表面102A弯曲,在其表面102A上粘合弯曲的缓冲材料104。
[0063] 如图4B所示,吸附板101的表面102A也可以是仿形于工件40的背面的形状的承接形状(凸部109)。这时,凸部109构成上述的错位防止机构。
[0064] 在凸部109的表面102A上形成有多个槽部103。虽然省略了图示,但是槽部103具备:矩形状的周槽部,其包围凸部109 ;以及十字状的分隔槽部,其与该周槽部连通,并以适当的间隔分隔该周槽部的内侧,并且使吸引槽部105与分隔槽部的交叉部连通。在吸引槽部105中连接有真空泵(未图示)。另外,在捕捉器具的表面的槽部103周围上,配置有密封性良好的缓冲材料104。
[0065] 在该实施方式中,同样地工件40嵌入到仿形于工件40的形状的凸部109中、并牢固地被吸附到凸部109的槽部103中,因此,阻止了工件40的错位、工件40持有刚性并一体地与吸附板101紧贴。因而,能够牢固地吸附工件40的加工对象部,能够抑制工件40的加工时的、工件40的颤振等,能够较高地保持加工精度。
[0066] 在工件40的外径为较大的300mm以上的情况下,如图5A所示,吸附板具有框体107,在该框体107的四角上安装各吸附板101。此外,在以下的说明中,将工件40的加工对象部作为形成在工件40的外周缘部上的飞边进行说明。
[0067] 图5A中,虚线部表示工件40,为了形成工件40的承接形状,将吸附板101设置成如下,上边的吸附板101是上边部1lA(参照图5B。)及侧边部1lB较高,下边的吸附板101是下边部101C(参照图5C。)及侧边部1lD较高,各上边部、下边部以及侧边部包围工件40的四周而设置。
[0068] 该吸附板能够牢固地吸附加工对象部的附近,能够有效地抑制加工对象部中发生的由切削阻力导致的颤振。吸附板101的问题是提高刚性及减轻重量,通过配置多个小型的吸附板101,能够实现减轻整体的重量。
[0069] 在图3〜图5的方式中,工件40的外周缘部为加工对象,但是例如在工件40的中央部存在加工对象(飞边等)的情况下,也可以采用不是吸附、保持工件40的四角而是吸附、保持中央部的结构。
[0070] 图16表不捕捉器具的另一种实施方式。
[0071] 该捕捉器具201是工件夹持型的器具,在捕捉比较大型的工件40时适用。捕捉器具201具备固定在机器人前端1lA上的手框体202。
[0072] 在手框体202上配置有平衡气缸203,在平衡气缸203上安装有夹持工件40的一对爪部件204。一对爪部件204通过平衡气缸203的动作,向箭头U方向移动从而夹持工件40的两端。40U表示应该被加工单元200除去的飞边。在加工工件40时,即使切削阻力向多方向作用,平衡气缸203也总是以将工件40置于中心的方式动作,防止手框体202和工件40之间的相对错位。平衡气缸203构成上述的错位防止机构。
[0073] 如图6A、B所示,加工单元200具备方式不同的多个(两个)加工工具11、21。
[0074] 一个加工工具11是立铣刀(切削刀),通过电机IlA来高速旋转驱动。如图6A所示,加工工具11与电机IlA —体地固定在保持器12中。保持器12经由浮动机构13与旋转体14连结,以旋转体14为基准,向箭头X方向浮动。保持器12通过空气压力始终被推向右箭头方向,如果工件40被推压到加工工具11,则根据切削阻力的大小,向左箭头方向浮动,以调整切削阻力。
[0075] 如图6B所示,旋转体14经由支承轴15旋转自如地被支承在一对托架16(参照图2。)之间。
[0076] 如图6A所示,旋转体14成L字状,在其突端14A上连结有气缸18的杆18A的前端18B。气缸18的基端18C被托架16支承。
[0077] 因而,如果气缸18的杆18A伸缩,则旋转体14绕支承轴15向顺时针方向或者向逆时针方向旋转。
[0078] 另一个加工工具21是切割刀(切削刀),被固定在超声波振动器29上,该超声波振动器29使加工工具21向其轴向进行超声波振动。该振动器29不限于超声波振动器。
[0079] 超声波振动器29被固定在保持器22上,保持器22经由浮动机构23与旋转体24连结,并以旋转体24为基准,向箭头Z方向(在图6B中是与纸面垂直的方向)浮动。旋转体24由与旋转体14同样的结构经由支承轴15旋转自如地被支承。在旋转体24上连结有气缸28的杆28A的前端28B。气缸28的基端28C被托架16支承。
[0080] 因而,如果气缸28的杆28A伸缩,则旋转体24绕支承轴15向顺时针方向或者向逆时针方向旋转。
[0081] 两个加工工具11、21以使一个向退避位置退避、使另一个向加工位置突出的状态,向该加工工具推压工件40。
[0082] 如果使气缸18的杆伸长,则如图6A所示,旋转体14绕支承轴15向逆时针方向旋转,一个加工工具11向垂直的加工位置突出。这时使气缸28的杆收缩,加工工具21向水平的退避位置退避。在该状态下,向加工工具11推压工件40并加工。如果结束加工工具11的加工,则使气缸18的杆收缩,加工工具11向水平的退避位置退避,使气缸28的杆伸长。于是,旋转体24绕支承轴15向逆时针方向旋转,另一个加工工具21向垂直的加工位置突出。在该状态下,向加工工具21推压工件40并加工。
[0083] 加工工具11和加工工具21的加工顺序是任意的,也可以交替地反复加工。
[0084] 图7〜图14表示加工工具11的一种方式。
[0085] 例如图7A所示,加工工具11能够以其轴线L为中心通过电机IlA来高速旋转,能够通过形成在立铣刀周围的刀刃(未图示)切削飞边。作为该加工工具11,能够使用铣床刀头、T槽铣刀等。在加工工具11的外周上、以加工工具11可旋转的方式配置有大致圆筒状的套筒17。如图6B所示,该套筒17与保持体118 —体地被保持,该保持体118经由浮动机构119与保持器12连结。因而,保持体118与套筒17 —体地、在轴向上往复移动自如。
[0086] 如图7A所示,在套筒17的外周上沿轴向隔着间隔形成有两个切口部121A、121B,加工工具11的切削刀的一部分通过切口部121AU21B向外部露出。
[0087] 该切口部121AU21B从侧面观察时被切割成大致V字状,在该切口部121AU21B上分别设有与工件40表面的一对仿形面40A、40B抵接的一对仿形部123AU23B。切口部121AU21B大小不同,切口部121A形成得比切口部121B大。
[0088] 在对工件40的棱进行磨边(去飞边)的情况下,如图6A所示,将气缸18的杆18A伸长,使旋转体14绕支承轴15向逆时针方向旋转,使一个加工工具11在加工位置(参照图2。)上立起来。接着,通过多关节机器人100的驱动,如图7A所示,工件40的姿态向箭头Y的方向被控制,将工件40向加工工具11推压。
[0089] 于是,设在小的切口部121B上的一对仿形部123B与工件40各表面的仿形面40A、40B抵接,通过加工工具11切削工件40的棱,如图7B所示,形成小倒角40C。
[0090] 由于在加工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施压力,因此,切削效果较好,由于一对仿形部123B与仿形面40A、40B抵接并进行切削,因此,切削刀不会切入到工件40中,切削后的部位没有起伏并很好地完成精加工,能够高精度地做出小倒角40C。
[0091] 如图8所示,在对工件40的棱实施大倒角40D时,通过多关节机器人100的控制,将工件40的棱向设置在套筒17上的大的切口部121A引导。并且,以和上述同样的顺序,设在大的切口部121A上的一对仿形部123A与各工件40表面的仿形面40A、40B抵接,由加工工具11来切削工件40的棱,如图8B所示,形成大倒角40D。由于在加工工具11向工件40被推压时,其施压力被控制,因此,切削效果较好,一对仿形部123A与仿形面40A、40B抵接并被切削,因此,切削刀不会切入工件40中,切削后的部位没有起伏并很好地完成精加工,能够高精度地做出大倒角40D。
[0092] 在本实施方式中,由于在套筒17的外周上、沿轴向隔着间隔形成大小不同的两个切口部121AU21B,通过切口部121AU21B,加工工具11的切削刀的一部分向外部露出,因此,只要通过多关节机器人100来进行加工工具11的位置、姿态控制,就不需要进行例如套筒更换等换产调整,通过一系列的切削过程,就能够获得大小倒角40C、40D。
[0093] 加工工具11例如在图9中,以其轴线L为中心可旋转驱动地构成,在其外周上配置有大致圆筒状的套筒117。
[0094] 在套筒117的外周上、沿轴向隔着间隔形成有两个切口部124A、124B,通过切口部124A、124B,加工工具11的切削刀的一部分被露出。并且,在侧面观察时,切口部124A被切割成大致V字状,在该切口部124A上设有与工件40表面的一对仿形面40A、40B抵接的一对仿形部125A。
[0095] 切口部124B朝向套筒前端被切断,在基准端上设有仿形部125B。
[0096] 在图9A中,在切除飞边40E时,通过多关节机器人100的控制,加工工具11朝向工件40向箭头Zl方向被推压,工件40的棱的一部分被切削到根部。
[0097] 接着,加工工具11朝向工件40向箭头Z2方向被推压,如果设置在套筒117上的仿形部125B与工件40表面的仿形面40A抵接,则加工工具11被向与纸面正交的方向上移动、以使仿形部125B仿形于工件40表面的仿形面40A,如图9B所示,飞边40E的切削后的部位没有起伏并很好地完成精加工。
[0098] 如图10所示,对工件40的棱实施倒角40F时,通过多关节机器人100的控制,以加工工具11相对于工件40的棱倾斜的方式被进行姿态控制,在该状态下,加工工具11朝向工件40向箭头Y的方向被推压。
[0099] 于是,设置在切口部124A上的一对仿形部125A与各工件40表面的仿形面40A、40B抵接,由加工工具11来切削工件40的棱,如图1OB所示,形成倒角40F。
[0100] 加工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施压力,因此,切削效果较好,一对仿形部125A与仿形面40A、40B抵接,因此,切削刀不会切入工件40中,能够高精度地做出倒角40F。
[0101] 在本实施方式中,在套筒117的外周上、沿轴向隔着间隔形成大小不同的两个切口部124么、1248,通过切口部124么、1248,加工工具11的切削刀的一部分向外部露出,因此,只要通过多关节机器人100来进行加工工具11的位置、姿态控制,就不需要进行例如套筒更换等换产调整,通过一系列的切削过程,就能够获得倒角40E、40F。
[0102] 如图1i所示,加工工具Ii具备柄部lis、柄部Iis的前端部上一体地形成的刀刃部(工具主体)11B、以及形成在该刀刃部IlB的前端部上的细径部11C,以其轴线L为中心,可旋转驱动地构成。加工工具11是立铣刀,可通过电机IlA来高速旋转,由刀刃部IlB切削飞边。作为加工工具11,也能够使用铣床刀头、T槽铣刀等。
[0103] 在加工工具11的细径部(工具主体)IlC上,安装有滚动轴承221。滚动轴承221具有内圈221A和外圈221B,内圈221A安装成与细径部IlC嵌合。
[0104] 如图11所示,通过多关节机器人100的控制,如果以加工工具11接近工件40的飞边40G的方式向箭头X的方向进行姿态控制,则由加工工具11的刀刃部IlB来开始进行飞边40G的切削。
[0105] 如果滚动轴承221的外圈221B移动到与工件40的仿形面40B抵接为止,则通过多关节机器人100的控制,加工工具11向与图11的纸面正交的方向移动。
[0106] 在该移动过程中,外圈221B在工件40的仿形面40B上滚动,能够顺利地进行通过加工工具11的刀刃部IlB的飞边40G的切削。
[0107] 在本实施方式中,在加工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施压力,因此,切削效果较好。外圈221B —边在工件40的仿形面40B上滚动一边进行切削,因此,在仿形面40B上不留下外圈221B的痕迹,刀刃部IlB不切入工件40中,切削后的部位没有起伏并很好地完成精加工,能够高精度地除去飞边40G。
[0108] 如图12所示,加工工具11具备柄部11S、刀刃部(工具主体)11B,在柄部IlS的前端部(向工具主体的柄部的连结部侧)上形成有细径部11D。在该细径部IlD上安装有滚动轴承221。滚动轴承221具有内圈221A和外圈221B,内圈221A安装成与细径部IlD嵌合。另外,加工工具11的刀刃部IlB具备螺纹部11E,该螺纹部IlE贯穿细径部IlD并到达柄部11S,所述刀刃部IlB通过螺纹部IlE与柄部IlS连结。结合方式不限于通过螺纹部IlE的结合,例如,也可以是热压配合、压入等。加工工具11以其轴线L为中心、可旋转驱动地构成。
[0109] 加工工具11是立铣刀,可通过电机IIA来高速旋转,由刀刃部IIB来切削飞边。作为加工工具11,能够使用铣床刀头、T槽铣刀等。本方式与图11的方式相比,滚动轴承221的安装位置不同,根据工件40上形成的飞边的位置不同,可和图11的方式代替使用。
[0110] 在本实施方式中,外圈22IB在工件40的仿形面40B上滚动,并通过加工工具11的刀刃部IlB顺利地进行飞边40G的切削。另外,以外圈221B与仿形面40B抵接的方式,力口工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施压力,因此,切削效果较好,外圈221B 一边在工件40的仿形面40B上滚动一边切削,因此,刀刃部IlB不会切入工件40中,能够很好地、高精度地除去飞边40G。
[0111] 如图13所示,加工工具Ii具备柄部lis、柄部Iis的前端部上一体地形成的刀刃部(工具主体)11B,并以其轴线L为中心、可旋转驱动地构成。加工工具11是立铣刀,可通过电机IlA来高速旋转,由刀刃部IlB切削飞边。在刀刃部IlB的前端上形成有细径部11C,在细径部IlC上通过热压配合、压入等连结有圆盘状的仿形部件223,在仿形部件223的外周部上形成有锥形状的仿形面223A。
[0112] 在该方式中,由于在飞边的除去过程中仿形部件223的仿形面223A与工件40的仿形面40B抵接,因此,可顺利地通过刀刃部IlB除去倒角40C。另外,加工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施加力,因此,切削效果较好,仿形部件223的仿形面223A —边与工件40的仿形面40B抵接一边切削,因此,刀刃部IlB不会切入工件40中,能够很好地、高精度地获得倒角40C。
[0113] 如图14所示,加工工具11具备柄部11S、柄部IlS的前端部上一体地形成的刀刃部(工具主体)11B,以其轴线L为中心,可旋转驱动地构成。加工工具11是立铣刀,可通过电机IlA来高速旋转,由刀刃部IlB切削飞边。在刀刃部IlB的下端形成有仿形面11H。
[0114] 在该方式中,由于在飞边的除去过程中仿形面IlH与工件40的仿形面40B抵接,因此,能顺利地通过刀刃部IlB除去倒角40D。另外,加工工具11向工件40被推压时,由浮动机构13来控制其施压力,因此,切削效果较好,仿形面IlH—边与仿形面40B抵接一边切肖IJ,因此,能够很好地、高精度地除去飞边40D。
[0115] 图15表不另一个加工工具21的一种方式。
[0116] 加工工具21是切割刀,被固定在超声波振动器29的支承杆29A的前端。该切割刀21根据超声波振动器29的振动而向与切割刀21的进给方向(箭头B方向)大致正交的方向(箭头C方向)进行超声波振动。在超声波振动器29中连接有超声波单元(未图示),由该超声波单元来驱动超声波振动器29。
[0117] 切割刀21具有前端面21F及后端面21R,与形成在工件40(如办公设备、室外部件、车用内外装零件、家电产品的树脂部件等)的例如分型线44上的飞边44B的基部(根部)抵接。
[0118] 在该情况下,适当地设定前端面1F的后退角Φ,大约设定为10。左右。切割刀21在切割刀主体部21C的前端面21F侧具备:切削刀部21A,其与飞边44B的根部相对应、例如宽度为数毫米左右;以及曲面状的仿形部21B,其与工件40的各面部40A、40B相对应且不构成切削刀。
[0119] 在该情况下,切削刀部21A的宽度w—般是0.6〜Imm左右,能够根据形成在工件40上的飞边的形状等适当地改变宽度。
[0120] 在本实施方式中,由于用多关节机器人100捕捉工件40,加工单元200配置在位于多关节机器人100的臂到达范围内的固定部上,因此,不需要大幅度移动工件40的加工点,切屑掉落在相同加工位置上,因此,切屑不会散落。
[0121] 另外,没有加工点的移动,因此,进行示教作业(示教)时作业者能以较少的移动而完成示教作业。另外,由于加工单元200在固定位置上,因此,加工工具11、21的动力线和信号线等不会缠绕在机器人臂上,并且多关节机器人100的加工动作不会受到限制,并且不需要进行电缆维护,或者不需要使用昂贵的耐弯曲电缆,能够使用廉价的电缆。
[0122] 在本实施方式中,由于在多关节机器人100的臂前端100A上具备用于捕捉工件40的刚性较高的捕捉器具101,因此,在将工件40向加工位置移动时、及由加工单元200来加工工件40时,能够抑制由工件40产生的颤振等,通过加工单元200能够高精度地加工工件40。
[0123] 在树脂成形的情况下,由于实际进行加工的加工对象的工件40的大小有偏差,因此,通过直接示教或者路径自动生成系统得到的路径信息不一定能成为正确的路径。
[0124] 尤其是在本实施方式中,如上所述,由于从成形机41内的模具2、3中取出的工件40的温度较高且不进行冷却而直接在高温状态下由加工单元200实施加工,因此,正在加工时工件40热收缩,例如也存在700mm大小的工件引起20mm左右的热收缩的材料,由于该热收缩也会产生影响,从而对于各工件40而言,不可能成为准确的路径。
[0125] 在本实施方式中,由于用多关节机器人100捕捉工件40,将该工件40以高温状态直接向加工单元200推压,而加工工具11、21相对于固定部经由浮动机构13被支承,因此,不仅能够吸收由树脂刚成形之后的热收缩导致的工件40的外形收缩,还能够吸收由产品的偏差而导致的“尺寸变化”,能够正确地并且顺利地实现工件40的一系列的加工作业。
[0126] 另外,即使多关节机器人100的姿态变化、相对于加工工具11、21的工件40的姿态变化,由于加工工具11、21具备与工件40的仿形面相对应的仿形部,因此加工工具11、21的切削刀不会切入工件40中。
[0127] 因而,即使是从成形机41内的模具2、3中取出的处在刚成形之后的高温状态下的工件40,也能够进行精度较好的加工,同时能够容易地、并且正确地连续地在短时间内进行加工从模具2、3中取出的树脂制的工件40的一系列的作业。
[0128] 在进行上述的加工时,在以往,当设计模具2、3时以考虑了树脂产品的收缩量的方式进行模具的大小设计。从而在进行多关节机器人100的示教时,也能够反映该想法而进行考虑了树脂产品的收缩量的示教。在工件40的收缩、变形大于浮动机构13的容许差等的情况下,由省略了图示的传感器、摄像机等来检测工件40的收缩、变形,使工件40位于浮动机构13的容许范围内,则不会切入工件40中能够正确地并且顺利地进行仿形加工。
[0129] 在本实施方式中,如图1所示,使用多关节机器人100的捕捉器具101从模具2、3中取出工件40。
[0130] 这时,在模具2、3上一般设有推钉(未图示),使用推钉来将工件40从模具3向模具2的打开方向推出,该被推出的工件40被吸附在捕捉器具101上从而被取出。
[0131] 为了顺利地进行该吸附动作,也可以在臂前端100A和捕捉器具101之间的连结部上配置例如由气缸等构成的缓冲机构(未图示)。在取出工件40时,在工件40上紧贴捕捉器具101,如果工件40被推钉从模具3中推出,则捕捉器具101通过与缓冲机构的动作随动而向推钉的推出方向退出,由此,能顺利地吸附工件40。在进行工件40的二次加工时,也可以这样:得到多关节机器人100的控制信号、例如向气缸供给气压、气缸被锁定从而可以使缓冲机构不发挥作用。
[0132] 附图标记说明
[0133] 2、3:模具,11、21:加工工具,13:浮动机构,40:工件,41:树脂成形机,100:多关节机器人,200:加工单元。

Claims (7)

1.一种加工装置,其特征在于,具备: 多关节机器人,其按照示教动作被控制姿态,并且在臂前端上具有用于捕捉工件的捕捉器具;以及 加工单元,其配置在位于所述多关节机器人的臂到达范围内的固定部上, 所述加工单元具备: 加工工具,其具有仿形部,所述仿形部用于根据该多关节机器人的姿态控制而推压由所述多关节机器人的捕捉器具来捕捉到的工件的加工对象部;以及 浮动机构,其对所述加工工具向工件的推压方向施力。
2.根据权利要求1所述的加工装置,其特征在于, 所述捕捉器具具备错位防止机构,所述错位防止机构防止该捕捉器具和工件之间的、由加工工件时的切削阻力引起的相对错位。
3.根据权利要求2所述的加工装置,其特征在于, 所述捕捉器具是工件吸附式的器具,所述错位防止机构包括设置在所述捕捉器具的表面上的、仿形于工件的凹部或者凸部。
4.根据权利要求2所述的加工装置,其特征在于, 所述捕捉器具是工件夹持式的器具,所述错位防止机构包括驱动夹持工件的爪部件的平衡气缸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加工装置,其特征在于, 所述多关节机器人执行从树脂成形机的模具中直接或者间接地取出工件并将该工件向所述加工工具推压的一系列的动作。
6.根据权利要求5所述的加工装置,其特征在于, 所述加工单元一体地具备方式不同的多个加工工具, 所述多关节机器人在使一个加工工具退避的状态下,将工件向其他加工工具推压从而对工件实施加工,在结束该加工之后,在使其他加工工具退避的状态下,向一个加工工具推压工件从而对工件实施加工,并继续对从所述模具中取出的工件执行多种加工。
7.根据权利要求1所述的加工装置,其特征在于, 所述加工单元具备方式不同的多个加工工具,并构成为一个加工工具正在加工工件时其他加工工具退避。
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