CN113352235B - 自动湿磨装置 - Google Patents

自动湿磨装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113352235B
CN113352235B CN202011463878.0A CN202011463878A CN113352235B CN 113352235 B CN113352235 B CN 113352235B CN 202011463878 A CN202011463878 A CN 202011463878A CN 113352235 B CN113352235 B CN 113352235B
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
automatic wet
wet grinding
cushion pad
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011463878.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113352235A (zh
Inventor
林隆治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN113352235A publication Critical patent/CN113352235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113352235B publication Critical patent/CN113352235B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/003Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/26Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding workpieces with arcuate surfaces, e.g. parts of car bodies, bumpers or magnetic recording heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0023Other grinding machines or devices grinding machines with a plurality of working posts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0038Other grinding machines or devices with the grinding tool mounted at the end of a set of bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0084Other grinding machines or devices the grinding wheel support being angularly adjustable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/02Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/007Weight compensation; Temperature compensation; Vibration damping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/10Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
    • B24B47/12Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/147Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face comprising assemblies of felted or spongy material; comprising pads surrounded by a flexible material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/18Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor with cooling provisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
    • B24D9/08Circular back-plates for carrying flexible material
    • B24D9/085Devices for mounting sheets on a backing plate

Abstract

一种自动湿磨装置,其包括纸剥离单元,该纸剥离单元具有夹持轴和夹持钩爪,该夹持钩爪的前端面的倾斜角度等于纸剥离步骤开始时缓冲垫的外周面的倾斜角度。因此,夹持钩爪的前端面在与缓冲垫的外周面接触的同时与盘的外周端接触,从而使缓冲垫由于缓冲垫的外周面及其周边部分的变形而被夹住的可能性更小。因此,能够将研磨纸从缓冲垫上适当地移除,并且稳定地执行移除研磨纸的任务。

Description

自动湿磨装置
技术领域
本发明涉及一种自动湿磨装置。特别地,本发明涉及用于稳定地执行移除研磨纸任务的措施。
背景技术
目前,已知一种自动湿磨装置,例如,如在日本专利申请公开第58-67377号(JP58-67377A)中所公开的,在汽车生产线中,在涂装工序完成之后,该自动湿磨装置在车体的涂装面上进行自动湿磨。
该自动湿磨装置包括安装在自动湿磨机器人(例如,关节型机器人)上的自动湿磨单元。该自动湿磨单元包括金属盘、由海绵等制成的缓冲垫、以及可拆卸地安装在该缓冲垫上的研磨纸。在自动湿磨过程中,操作自动湿磨机器人以将自动湿磨单元引向车体的涂装面,将研磨纸压在该涂装面上,并且在水在研磨纸与涂装面之间流动的状态下使研磨纸沿着涂装面移动,以研磨该涂装面。
发明内容
如果使用相同的研磨纸(在不更换研磨纸的情况下)在多个车体上进行自动湿磨,则研磨效率可能会降低,或者先前已经过自动湿磨的车体的涂料(研磨粉尘)可能会转移到后续的车体上。为避免这种情况,每次在一个车体上完成自动湿磨时都需要更换研磨纸。
为了更换研磨纸,首先,需要将研磨纸从缓冲垫上剥离(移除)。作为用于使该纸剥离任务自动化的构造,如图14所示的具有夹持轴a和夹持钩爪b的纸剥离单元是众所周知的。在该纸剥离单元中,金属的夹持轴a联接至夹持轴马达(未图示)并且能够旋转。夹持钩爪b设置在夹持轴a的上方并靠近夹持轴a。在完成自动湿磨之后,操作自动湿磨机器人以将自动湿磨单元c移动到纸剥离单元,并且将(通过粘扣紧固件等)安装在缓冲垫d上的研磨纸e的外缘部定位在夹持轴a与夹持钩爪b之间的边界处,且研磨纸e的外缘部被夹在夹持轴a与夹持钩爪b之间。在此状态下,操作自动湿磨机器人以使自动湿磨单元c向上(沿远离夹持钩爪b的方向)移动,从而将研磨纸e从缓冲垫d上剥离。
然而,当夹持轴a和夹持钩爪b将研磨纸e夹在其间时,由海绵等制成的缓冲垫d可能发生变形并且也被夹在其间。具体地,例如,当夹持钩爪b的前端f按压缓冲垫d的侧表面g时,该前端f陷入缓冲垫d的侧表面g,这可导致缓冲垫d的处于这一被按压部分之下(靠近研磨纸e的一侧)的部分与研磨纸e一体地被夹在夹持轴a与夹持钩爪b之间。这种情况使得难以将研磨纸e从缓冲垫d上适当地剥离。
本发明就是鉴于此问题而做出的,并且本发明的目的在于提供一种自动湿磨装置,该装置可在更换研磨纸任务中稳定地执行从缓冲垫上移除研磨纸的任务。
本发明用以实现上述目的而采用的解决方案以一种自动湿磨装置为前提,该自动湿磨装置执行自动湿磨,在该自动湿磨中,将研磨纸压在经涂装的被涂装物体的涂装面上,并且在水在所述研磨纸与所述涂装面之间流动的状态下使所述研磨纸移动以研磨所述涂装面。该自动湿磨装置包括自动湿磨单元和纸剥离单元。该自动湿磨装置包括金属材质的盘,以及缓冲垫,所述缓冲垫与所述盘一体地移动并由软质材料制成,所述研磨纸可拆卸地安装在所述缓冲垫上。所述纸剥离单元包括夹持轴,以及靠近所述夹持轴的外周面布置的夹持钩爪,所述纸剥离单元构造为,使得在所述研磨纸被夹在所述夹持轴与所述夹持钩爪之间的状态下移动所述自动湿磨单元时,从所述缓冲垫上去除所述研磨纸。所述盘的外周端相对于安装有所述研磨纸的所述缓冲垫的纸安装面的外周端的位置位于外周侧。所述夹持钩爪具有面对所述缓冲垫的外周面的前端面,并且所述前端面被成形为,使得在通过所述纸剥离单元进行的纸剥离步骤中,所述前端面在与所述缓冲垫的所述外周面接触之前先与所述盘的所述外周端接触,或者在与所述缓冲垫的所述外周面接触的同时与所述盘的所述外周端接触。
根据这些特定事项,在完成对被涂装物体的涂装面的自动湿磨后,当通过纸剥离单元将研磨纸从缓冲垫上移除时,在使自动湿磨单元移动从而将研磨纸夹在夹持轴与夹持钩爪之间的状态下使自动湿磨单元移动以将研磨纸从缓冲垫上移除。在本发明中,夹持钩爪的前端面被成形为,使得在执行该纸剥离步骤时,前端面在与缓冲垫的外周面接触之前先与盘的外周端接触,或者在与缓冲垫的外周面接触的同时与盘的外周端接触。这可以降低由于缓冲垫的外周面及其周边部分的变形而导致缓冲垫被夹住(被夹在夹持轴与夹持钩爪之间)的可能性。换句话说,只有研磨纸可被夹在夹持轴与夹持钩爪之间,从而可通过在研磨纸由此被夹住的状态下移动自动湿磨单元而将研磨纸适当地移除(从缓冲垫上剥离)。
所述缓冲垫的所述外周面由倾斜面形成,所述倾斜面在朝向所述纸安装面延伸的同时朝向内周侧倾斜,所述夹持钩爪的所述前端面的倾斜角度被设定为等于在所述纸剥离步骤中已经移动到所述纸剥离单元的所述自动湿磨单元中的所述缓冲垫的所述外周面的倾斜角度。
在该构造中,当执行纸剥离步骤时,夹持钩爪的前端面在与缓冲垫的外周面接触的大致同时与盘的外周端接触。这使得缓冲垫的外周面几乎没有发生变形的机会。因此,只有研磨纸可被夹在夹持轴与夹持钩爪之间,从而可通过移动自动湿磨单元将研磨纸适当地移除。
所述夹持钩爪的所述前端面在靠近所述夹持轴的端部具有缺口,所述缺口是通过沿在所述夹持钩爪的所述前端面与所述缓冲垫的所述外周面接触的状态下从所述缓冲垫后退的方向制出切口而形成的。
在该构造中,在夹持钩爪中形成的缺口的存在提供了用于防止在缓冲垫的外周面及其周边部分由于夹持钩爪与之接触而发生变形时,缓冲垫被夹在夹持轴与夹持钩爪之间的空间。因此,能够更可靠地实现降低缓冲垫被夹在夹持轴与夹持钩爪之间的可能性的效果。
在包括具有夹持轴和夹持钩爪的纸剥离单元的本发明的自动湿磨装置中,夹持钩爪的前端面被成形为,使得在纸剥离步骤中,该前端面在与缓冲垫的外周面接触之前先与盘的外周端接触,或者在与缓冲垫的外周面接触的同时与盘的外周端接触。这可以降低由于缓冲垫的外周面及其周边部分的变形而导致缓冲垫被夹住(被夹在夹持轴与夹持钩爪之间)的可能性。因此能够将研磨纸从缓冲垫上适当地移除,并且稳定地执行研磨纸的移除任务。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义,其中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
图1是一实施例中的自动湿磨车间的示意结构图;
图2是示出第一自动湿磨装置的示意结构图;
图3是示出自动湿磨机器人的图;
图4A是自动湿磨单元的纵截面图;
图4B是示出盘主体的示意图;
图5是示出自动湿磨单元已移动到纸剥离单元的状态的侧视图;
图6是示出纸剥离单元的夹持轴和夹持钩爪的放大图;
图7是垫清洁单元的示意结构图;
图8是垫排水单元的示意结构图;
图9是纸检查单元的示意结构图;
图10是示出自动湿磨装置的控制系统的框图;
图11是示出通过该自动湿磨装置进行的自动湿磨操作的流程图;
图12是示出处于正在进行自动湿磨的状态下的自动湿磨单元中的水的流动的截面图;
图13是示出自动湿磨单元在自动湿磨操作中的移动路径的车体侧视图;以及
图14是示出常规的纸剥离单元的图。
具体实施方式
下面将基于附图描述本发明的实施例。在该实施例中,将描述这样的情形,即,将本发明应用于设置在汽车生产线上并在车体的涂装面上执行自动湿磨的自动湿磨装置。
自动湿磨车间的示意结构
首先,将对安装有自动湿磨装置的汽车生产线上的自动湿磨车间的示意结构进行描述。图1是本实施例中的自动湿磨车间1的示意结构图。自动湿磨车间1安装在汽车生产线上,位于涂装车间(未图示)的下游侧。
如图1所示,自动湿磨车间1具有这样的结构,其中,四个自动湿磨装置21、22、23、24两两安装在转移车体V的传送机11的每一侧。
当如图1中箭头A所示地转移车体V时(当在传送机11上从图1中的左侧向右侧转移车体V时),位于转移方向下游侧的自动湿磨装置21、22对车体V的前门LFD、RFD和前挡泥板LFF、RFF的涂装面进行自动湿磨。具体地,从转移方向看位于左侧(图1中的上侧)的自动湿磨装置21(以下称为第一自动湿磨装置21)在车体V的左前门LFD和左前挡泥板LFF的涂装面上进行自动湿磨。从转移方向看位于右侧(图1中的下侧)的自动湿磨装置22(以下称为第二自动湿磨装置22)在车体V的右前门RFD和右前挡泥板RFF的涂装面上进行自动湿磨。
同时,在转移方向上位于上游侧的自动湿磨装置23、24在车体V的后门LRD、RRD和后挡泥板LRF、RRF的涂装面上进行自动湿磨。具体地,从转移方向看位于左侧的自动湿磨装置23(以下称为第三自动湿磨装置23)在左后门LRD和左后挡泥板LRF的涂装面上进行自动湿磨。从转移方向看位于右侧的自动湿磨装置24(以下称为第四自动湿磨装置24)在车体V的右后门RRD和右后挡泥板RRF的涂装面上进行自动湿磨。
由于自动湿磨装置21至24具有相同的构造,因此,这里以第一自动湿磨装置21为代表进行描述。在图1中,构成自动湿磨装置21至24的器件和构件中相同的器件和构件用相同的附图标记表示。
图2是示出第一自动湿磨装置21的示意结构图。如图2所示,第一自动湿磨装置21包括自动湿磨机器人3和更换器4。自动湿磨机器人3由关节型机器人形成,并且后述的自动湿磨单元5安装在该自动湿磨机器人3上。通过自动湿磨单元5在车体V的涂装面上(在第一自动湿磨装置21的情况下,在左前门LFD和左前挡泥板LFF的涂装面上)进行自动湿磨。更换器4更换安装在自动湿磨单元5上的研磨纸。下面,将具体描述自动湿磨机器人3、自动湿磨单元5和更换器4。
自动湿磨机器人
如图3所示,自动湿磨机器人3由关节型机器人形成。具体地,本实施例中的自动湿磨机器人3包括旋转台30和通过接头等彼此联接的第一至第五臂31、32、33、34、35。
可绕竖直轴线旋转的旋转机构(包括马达)被容纳在旋转台30的内部。可绕水平轴线旋转的旋转机构被容纳在每个接头处。旋转台30与第一臂31、第一臂31与第二臂32、第三臂33与第四臂34通过接头彼此联接,该接头具有使臂31、32、33、34相对旋转的旋转机构。第二臂32与第三臂33、第四臂34与第五臂35通过旋转机构彼此联接,该旋转机构可绕沿臂的延伸方向的轴线相对旋转。这些旋转机构的旋转运动引起旋转台30旋转,或引起臂31至35摆动或旋转,这可进而将自动湿磨单元5移动到任意位置或将其姿态改变为任意姿态。各旋转机构的旋转运动是基于来自后述的机器人控制器83(参照图10)的指令信号而执行的。
自动湿磨单元5安装在第五臂35的前端。具体地,自动湿磨单元5安装在框架36上,该框架36安装在第五臂35的前端。
自动湿磨机器人3的构造不限于上述构造。
自动湿磨单元
接下来,将描述自动湿磨单元5。图4A是自动湿磨单元5的纵截面图。图4B是示出后述的盘主体54a的示意图(从沿着盘主体54a的中心轴线的方向看的盘主体54a的示意图)。图4A的纵截面图示出了位于与图4B中的线IV-IV对应的位置处的截面。
图4A所示的自动湿磨单元5(第一自动湿磨装置21中的自动湿磨单元5)的姿态为安装在自动湿磨单元5上的研磨纸56面朝下方的姿态。当进行自动湿磨时,自动湿磨单元5处于研磨纸56如图3所示地面朝车体V的左前门LFD或左前挡泥板LFF的涂装面(沿大致竖直方向延伸的表面)的姿态,即自动湿磨单元5从图4A所示的姿态转过约90°从而面朝车体V的姿态。因此,当进行自动湿磨时,图4A中的向下方向是面朝车体的方向,而图4A的向上方向是面朝与车体相反的一侧的方向。在利用图4进行的自动湿磨单元5的以下描述中,将以自动湿磨单元5处于图4A所示的姿态(研磨纸56面朝下的姿态)的状态为例。
如图4A所示,自动湿磨单元5包括单元主体5A和安装在框架36上的单元支撑机构5B。因此,单元主体5A是通过单元支撑机构5B和框架36被自动湿磨机器人3所支撑的(更具体地说,通过单元支撑机构5B和框架36被支撑在自动湿磨机器人3的第五臂35的前端)。
单元主体
单元主体5A包括气动马达50、裙部51、供水管52、偏心头53、盘54、缓冲垫55、研磨纸56、罩57、水偏转构件58和密封构件59。
气动马达
气动马达50包括驱动轴50a,驱动轴50a以图4A所示的姿态向下延伸。供气管(未图示)连接到气动马达50,并且当气泵(未图示)被启动时,驱动轴50a由于通过供气管供应的气体的压力而旋转。图4中的一长一短虚线O1表示驱动轴50a的旋转中心。
裙部
裙部51一体地安装在气动马达50的壳体50b上,并且裙部51的内部形成引入空间51a,用于自动湿磨的水被引入该引入空间51a中。具体地,裙部51包括圆筒形的安装部51b、裙部主体部51c和罩安装部51d,裙部主体部51c的直径从安装部51b的下端边缘朝向下侧增大,罩安装部51d从裙部主体部51c的下端边缘朝向下侧呈圆筒形地延伸。
安装部51b的内径大致等于气动马达50的壳体50b的外径。安装部51b的内周表面接合到气动马达50的壳体50b的外周面。因此,裙部51由气动马达50支撑。由于裙部主体部51c的直径如上所述地朝下侧增大,因此,裙部主体部51c内部的引入空间51a的内径也朝下侧增大。罩安装部51d具有环状的接合槽51e,该接合槽51e从罩安装部51d的下端面朝上侧凹进预定尺寸。接合槽51e用于固定后述的罩57和密封构件59。
供水管
供水管52将用于自动湿磨的水供应到裙部51的引入空间51a中。供水管52在上游端连接到水泵52a(参见图10),在下游端连接到裙部51的裙部主体部51c,并且当水泵52a被启动时将用于自动湿磨的水供应到裙部51的引入空间51a中。
偏心头
偏心头53与气动马达50的驱动轴50a成一体,并形成为使偏心头53的中心偏离驱动轴50a的旋转中心O1。图4示出了偏心头53的中心朝向图4中的左侧偏移的状态。如图4B中的假想线所示,偏心头53由大致椭圆形的盘形成,并且偏心头53中的偏离椭圆中心位置的某一位置(在图4B中为处在右侧的偏心位置)位于驱动轴50a的旋转中心O1上。因此,当气动马达50被启动而驱动轴50a(绕旋转中心O1)旋转时,偏心头53绕旋转中心O1偏心旋转。图4B中的假想线B指示当偏心头53偏心旋转时偏心头53的外端(偏心头53的位于偏心侧上的外缘处的某一位置;图4B中的点C)的运动轨迹。如该假想线B所示,偏心头53的外端(位于偏心侧上的外缘处的该位置)相对于后述的盘孔54e的外周端位于内周侧。
盘54由一体地结合的盘主体54a和盘盖54b组成。
盘主体54a由直径大于裙部51的罩安装部51d的直径的金属盘形成。盘主体54a的外周面54c由倾斜面形成,该倾斜面的直径向下增加。
如图4B所示,盘主体54a具有盘中心孔54d、盘孔54e和连通通道54f。
盘中心孔54d由开设在盘主体54a的中心部分处的圆形开口形成。盘中心孔54d从盘主体54a的上表面延伸到下表面。
盘孔54e形成在外周侧的三个位置处,每个盘孔54e都与盘主体54a的中心相距预定距离。盘孔54e也从盘主体54a的上表面延伸到下表面。盘孔54e设置在圆周方向上呈规则角度间隔的位置处(呈120°角度间隔的位置处)。
连通通道54f允许盘中心孔54d与盘孔54e之间的连通。具体地,连通通道54f从盘主体54a的中心径向延伸,并且每个连通通道54f在其内端处与盘中心孔54d连通,在其外端处与盘孔54e连通。连通通道54f也从盘主体54a的上表面延伸到下表面。
盘盖54b由金属盘形成,该金属盘的外径大致等于盘主体54a的上表面的外径。盘盖54b具有轴承部54g,该轴承部54g是设置在中心部分处的部分,并且盘盖54b的板厚度在该轴承部处增加。轴承部54g和偏心头53通过轴承53a彼此连接。因此,盘盖54b由偏心头53可旋转地支撑。例如,当轴承53a的内圈联接到偏心头53而轴承53a的外圈联接到盘盖54b的轴承部54g时,盘盖54b由偏心头53可旋转地支撑。
此外,盘盖54b在与盘主体54a的盘孔54e对应的位置处具有开口54h。开口54h的内径大致等于盘孔54e的内径。盘盖54b在开口54h的位置与盘孔54e的位置重合的情况下通过例如螺钉紧固或焊接的方式接合到盘主体54a的上表面。这意味着,盘中心孔54d和连通通道54f在上侧由盘盖54b封闭。因此,在盘54中形成了水通道54i,该水通道54i连续穿过盘盖54b的开口54h、盘孔54e、连通通道54f、以及盘主体54a的盘中心孔54d。由于盘盖54b如上所述地与盘主体54a的上表面接合,因此,整个盘54通过轴承53a由偏心头53可旋转地支撑。
盘主体54a的中心位置、盘盖54b的中心位置、盘中心孔54d的中心位置、以及轴承53a的旋转中心位于同一轴线上(参见图4中的O2)。在图4B中,盘54每次绕中心位置O2旋转90°时的盘54的位置分别由实线、虚线、一长一短虚线和一长双短虚线表示。盘中心孔54d的中心位置O2(盘54的中心位置)相对于气动马达50的驱动轴50a的旋转中心O1的偏移尺寸被设定为小于盘中心孔54d的内径的一半。
缓冲垫
缓冲垫55一体地安装在盘54的下表面。缓冲垫55由海绵等制成的缓冲构件形成,并且具有盘的形式,该盘的外径与盘主体54a的外径大致相等。缓冲垫55的外周面55a由直径朝向下侧减小的倾斜表面形成。
如图4A所示,缓冲垫55在其中心部分具有由圆形开口形成的垫中心孔55b。垫中心孔55b从缓冲垫55的上表面延伸到下表面。垫中心孔55b的中心位置与盘中心孔54d的中心位置重合。因此,垫中心孔55b与形成在盘54中的水通道54i连通。垫中心孔55b的内径略大于盘中心孔54d的内径。
研磨纸
研磨纸56可拆卸地安装在缓冲垫55的下表面。具体地,研磨纸56的下表面56a(在自动湿磨过程中面对车体V的表面)为研磨面。例如,该研磨面由树脂组成。另一方面,上表面56b(安装到缓冲垫55的下表面的表面)通过粘扣紧固件(例如,魔术贴(R))安装到缓冲垫55的下表面。
研磨纸56在其中心部分具有由圆形开口形成的纸中心孔56c。在将研磨纸56安装在缓冲垫55的下表面上的正确位置处的状态下,纸中心孔56c的中心位置与垫中心孔55b的中心位置重合。纸中心孔56c的内径可设定为等于垫中心孔55b的内径,或者略大于垫中心孔55b的内径。
罩57是安装在裙部51的下端并防止被引入到裙部51的引入空间51a中后朝向盘54的外周被释放的水的飞散的构件。(该水的释放将在后文描述。)具体地,罩57包括圆筒形的安装部57a、罩主体57b和水偏转部57c,罩主体57b的直径从安装部57a的下端边缘朝向下侧增大,水偏转部57c从罩主体部57b的下端边缘朝向斜下方延伸。
安装部57a的直径大致等于形成在裙部51中的接合槽51e的直径。当将安装部57a插入接合槽51e时,罩57由裙部51支撑。
罩主体部57b的外径被设定为略大于盘54的外径。
水偏转部57c由从罩主体部57b的外周端向下方略微弯曲的部分形成。
水偏转构件
水偏转构件58安装在罩57的水偏转部57c上,并且由环形橡胶构件形成,该环形橡胶构件在从水偏转部57c的下端边缘向下延伸的同时朝向内周侧倾斜(使得直径减小)。水偏转构件58通过例如粘接或螺钉紧固的方式安装到水偏转部57c。
密封构件
与罩57相似地,密封构件59安装在裙部51的下端。具体地,密封构件59由聚氨酯制成的平坦圆筒形构件形成。密封构件59的直径大致等于形成在裙部51中的接合槽51e的直径。当密封构件59的上端插入到接合槽51e中并同时与罩57的安装部57a重合时,密封构件59由裙部51支撑。
密封构件59的高度大致等于接合槽51e内部的顶部与盘54的上表面之间的间隙的尺寸。因此,当没有外部压力(例如,水压)作用在密封构件59上时,密封构件59的下端如图4A所示地沿密封构件59的整周(无间隙地)与盘54的上表面接触。因此,裙部51的引入空间51a可成为大致密封的空间。当水压作用在密封构件59的内侧上且该水压超过预定值时,密封构件59发生弹性变形并且在密封构件59的下端与盘54的上表面之间形成较小间隙,水流动穿过该间隙。
单元支撑机构
接下来,将描述单元支撑机构5B。如上所述,单元支撑机构5B是通过框架36将单元主体5A支撑在自动湿磨机器人3上的机构。
如图3和图4所示,单元支撑机构5B包括一对气缸60。如图3所示,气缸60分别安装在框架36的两个侧表面(图3中的上表面和下表面)上。一个活塞杆61A和两个导向杆61B(见图2)从气缸60突出以便能够向前和向后移动。自动湿磨单元5包括单元壳体5C(见图4A中的假想线),该单元壳体5C覆盖气动马达50和裙部51的外侧。如图4A所示,活塞杆61A的下端和导向杆61B的下端连接到支撑块62。从每个支撑块62的下表面延伸出一个联接杆63。柱状杆端64设置在联接杆63的下端。杆端64在其中心部分具有在水平方向上延伸穿过杆端64的螺栓插入孔64a。紧固螺母65在紧固螺母65面对杆端64的位置处安装在单元壳体5C的外表面上。轴承螺栓66从外部旋入杆端64的螺栓插入孔64a以及紧固螺母65的螺孔65a,单元壳体5C由此可旋转地由杆端64支撑。因此,在自动湿磨过程中,相对于杆端64旋转单元壳体5C可使整个自动湿磨单元5旋转,从而使盘54和缓冲垫55的方向偏转到沿着车体V的涂装面的方向。结果,可使研磨纸56的研磨面(下表面)56a的较大面积与车体V的涂装面接触。
更换器
接下来,将描述更换器4。如图2所示,更换器4包括纸剥离单元41、垫清洁单元42、垫排水单元43、纸安装单元44和纸检查单元45。
纸剥离单元
纸剥离单元41在自动湿磨完成之后,将自动湿磨单元5的研磨纸56从缓冲垫55上剥离(移除)。如果使用相同的研磨纸56(在不更换研磨纸56的情况下)在多个车体V上进行自动湿磨,则研磨效率可能会降低,或者先前已经过自动湿磨的车体V的涂料可能会转移到后续的车体V上。为避免这种情况,每次在一个车体V上完成自动湿磨时都要更换研磨纸56。纸剥离单元41执行从缓冲垫55上剥离研磨纸56以更换研磨纸56的步骤。
纸剥离单元41包括夹持轴41a和夹持钩爪41b。夹持轴41a由金属轴形成,该金属轴由框架41c支撑从而能够绕水平轴线旋转。夹持轴41a联接至夹持轴马达41d,并且被构造成能够在夹持轴马达41d被启动时旋转。夹持钩爪41b设置在夹持轴41a的上方并靠近夹持轴41a。因此,夹持钩爪41b可将研磨纸56夹在夹持钩爪41b与夹持轴41a之间。
研磨纸收集箱41e安装在夹持轴41a的下方,从缓冲垫55上剥离的研磨纸56落入研磨纸收集箱41e中以被收集。
该实施例的特征在于纸剥离单元41中的夹持钩爪41b的构造。在下文中,将具体描述该特征。
图5是示出自动湿磨单元5已经移动到纸剥离单元41的状态(后述的纸剥离步骤开始时的状态)的侧视图。在图5中,在自动湿磨单元5的部件中,仅示出了盘54、缓冲垫55和研磨纸56。图6是示出纸剥离单元41的夹持轴41a和夹持钩爪41b的放大图。如这些图所示,夹持轴41a由具有圆形横截面的金属杆构件形成。夹持轴41a的外径例如为20mm。该直径不限于该值,并且可被设定为用于将研磨纸56夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间的适当值。
夹持钩爪41b设置在夹持轴41a的上方并靠近夹持轴41a,并且具有在水平方向上延伸以(从夹持轴41a的上侧)面对夹持轴41a的下表面41f。夹持钩爪41b具有相对于下表面41f呈预定角度的前端面41g。如图5(纸剥离步骤时的图)所示,前端面41g由倾斜表面形成,该倾斜表面在向下延伸的同时朝向自动湿磨单元5(图5中的左侧)倾斜。在纸剥离步骤中,前端面41g是与缓冲垫55的外周面55a及盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触的表面。夹持钩爪41b的前端面41g的倾斜角度等于图5所示的纸剥离步骤开始时的缓冲垫55的外周面55a的倾斜角度。该倾斜角度设定为例如相对于垂直方向呈15°。夹持钩爪41b的高度设定为略大于缓冲垫55的高度。因此,在图5所示的状态下,夹持钩爪41b的前端面41g的上端位于比缓冲垫55的上端更高的水平面处,并且当前端面41g与缓冲垫55的外周面55a接触时,前端面41g也与盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触。
由于在后述的纸剥离步骤开始时,夹持钩爪41b的前端面41g的倾斜角度等于缓冲垫55的外周面55a的倾斜角度,因此在纸剥离步骤中,夹持钩爪41b的前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触的同时与盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触。
缺口41h设置在夹持钩爪41b的下表面41f与前端面41g之间(在它们之间的边界处)。如图6所示,缺口41h由在水平方向上延伸的第一表面41i和在竖直方向上延伸的第二表面41j形成。第一表面41i从前端面41g的下端朝向图6中的右侧(远离缓冲垫55的一侧)在水平方向上延伸。第一表面41i在水平方向上的长度例如为1mm。第二表面41j从第一表面41i一端(图6中的右侧的一端)到夹持钩爪41b的下表面41f在竖直方向上延伸。第二表面41j在竖直方向上的长度例如为1mm。这些尺寸并不限于这些值,可以适当地设定。因此,夹持钩爪41b的前端面41g在更靠近夹持轴41a的端部处具有缺口41h,该缺口41h是通过沿在夹持钩爪41b的前端面41g与缓冲垫55的外周面55a接触的状态下从缓冲垫55后退的方向制出切口而形成的。
前端面41g的下端与夹持钩爪41b的第一表面41i之间的边界部分是具有预定曲率的弯曲表面。该弯曲表面的曲率半径为例如1mm。夹持钩爪41b的下表面41f与第二表面41j之间的边界部分也是具有预定曲率的弯曲表面。该曲面的曲率半径例如为0.5mm。这些曲率半径并不限于这些值,可以适当设定。因此,缺口41h是通过沿在夹持钩爪41b的前端面41g与缓冲垫55的外周面55a接触的状态下从缓冲垫55后退的方向制出切口而形成的。
垫清洁单元
垫清洁单元42对已通过纸剥离单元41将研磨纸56从其上剥离的缓冲垫55进行清洁。在自动湿磨之后,涂料(通过研磨而与车体V分离的涂料;研磨粉尘)附着于研磨纸56和缓冲垫55。因此,即使更换了研磨纸56,如果在不清洁缓冲垫55的情况下对随后的车体V进行自动湿磨,则涂料也可能会转移到车体V上。为避免这种情况而安装垫清洁单元42。
如图7所示,垫清洁单元42包括清洁槽42a、供水管42b和循环回路42c。清洁槽42a的内径大于自动湿磨单元5的外径。在水平方向上延伸的金属网42d设置在清洁槽42a内,位于垂直方向(深度方向)上的中间点处。
供水管42b在上游端处连接到供水泵42j(见图10),在下游端处连接到清洁槽42a,并且在供水泵42j被启动时向清洁槽42a供应清洁水(纯水)。在供水管42b上设有用于调节供水的阀42e。
循环回路42c具有在循环管42f的路径上设有循环泵42g和过滤器42h的结构。循环管42f的一端(上游端)连接至清洁槽42a的底部,另一端(下游端)连接至清洁槽42a的侧面。在垫的清洁过程中,执行水循环动作,在该水循环动作中,循环泵42g被启动以从清洁槽42a的底部抽取水,并且该水通过过滤器42h被净化,然后通过侧表面返回至清洁槽42a。过滤器42h连接有排水阀42i。打开排水阀42i以从清洁槽42a排出水。
垫排水单元
垫排水单元43对已通过垫清洁单元42被清洁的缓冲垫55进行排水。
如图8所示,垫排水单元43包括排水台43a和鼓风喷嘴43b。排水台43a由机架框43c和安装在该机架框43c上的网状的倾斜板43d组成。为了对缓冲垫55进行排水,操作自动湿磨机器人3以将缓冲垫55压在排水台43a的倾斜板43d上,从而将水从缓冲垫55中挤出。在排水过程中,从鼓风喷嘴43b朝向缓冲垫55的方向鼓风,以提高排水效率。鼓风马达43e(见图10)连接到鼓风喷嘴43b。
缓冲垫55可被压在排水台43a的倾斜板43d上,从而整个缓冲垫55被均匀地压在倾斜板43d上。但优选的是在缓冲垫55的周向上改变缓冲垫55被压在倾斜板43d上的位置,因为这可以进一步提高排水效率。具体地,通过如图8中的箭头所示地移动盘54和缓冲垫55的中心线O2(中心位置),而在周向上改变缓冲垫55被压在倾斜板43d上的位置。
纸安装单元
纸安装单元44将新的研磨纸56安装到已通过垫排水单元43进行排水的缓冲垫55上。
如图2所示,纸安装单元44包括纸架44a和压纸板44b。纸架44a上放置有彼此重叠的多张未使用的研磨纸56。每张研磨纸56以使得具有待安装到缓冲垫55上的粘扣紧固件的表面朝上的方式放置在纸架44a上。
压纸板44b连接有气缸44c。气缸44c被启动以使压纸板44b在压纸板44b压住研磨纸56的上侧的位置与压纸板44b从研磨纸56退让的位置之间移动。压纸板44b具有U形切口44d,并且当压纸板44b如图2所示地位于压纸板44b压住研磨纸56的上侧的位置处时,研磨纸56的粘扣紧固件的一部分向上暴露。在这种状态下,将缓冲垫55压在研磨纸56的上表面上,然后,压纸板44b从研磨纸56退让,从而将研磨纸56的整个粘扣紧固件安装在缓冲垫55上。
纸检查单元
在已通过纸安装单元44将研磨纸56安装在缓冲垫55上的状态下,纸检查单元45检查研磨纸56的安装位置是否为正确位置。
如图9所示,纸检查单元45包括支架45a和照相机45b。支架45a包括以大致等于缓冲垫55的外径的间隔设置的一对板45c(见图2),以及将板45c在一侧的端部处联接的定位板45d。照相机45b设置在支架45a的下方,并拍摄放置在支架45a上的(其上安装有研磨纸56的)缓冲垫55的图像。照相机45b的姿态被设定成,使得处在被放置于支架45a上的状态下的缓冲垫55的中心线O2与照相机45b的中心线彼此重合。通过使用由照相机45b拍摄的缓冲垫55和研磨纸56的图像数据来检查研磨纸56的安装位置是否为正确位置。
控制系统
接下来,将描述自动湿磨装置21至24的控制系统。图10是示出自动湿磨装置21至24的控制系统的框图。
如图10所示,自动湿磨装置21至24的控制系统具有这样的构造,其中,启动开关81、传送机控制器82、机器人控制器83、自动湿磨单元控制器84和更换器控制器85被电连接到中央处理单元8,该中央处理单元8综合地控制自动湿磨装置21至24,从而可在中央处理单元8与这些部件之间发送和接收包括指令信号在内的各种信号。
启动开关81根据工人的操作向中央处理单元8发送用于启动自动湿磨装置21至24的指令信号。当接收到该启动指令信号时,自动湿磨装置21至24被启动(激活)以开始后述的自动湿磨操作。
传送机控制器82通过传送机11控制车体V的转移。具体地,传送机控制器82操作传送机11,直到作为自动湿磨对象的车体V到达自动湿磨车间1中的预定位置(图1所示位置)为止,并且在这一时间点处暂时停止传送机11。当通过自动湿磨装置21至24完成自动湿磨之后经过预定时间时,传送机控制器82再次操作传送机11以将经过自动湿磨的车体V转移到下一车间,并且操作传送机11,直到作为自动湿磨的下一个对象的车体V到达自动湿磨车间1中的预定位置为止。
机器人控制器83控制各个自动湿磨装置21至24的自动湿磨机器人3。机器人控制器83根据预先在自动湿磨机器人3上执行的教导信息,将指令信号发送到设置在每个自动湿磨机器人3的旋转机构中的各种马达M。因此,机器人控制器83基于教导信息来控制自动湿磨单元5的位置。
自动湿磨单元控制器84控制自动湿磨单元5。水泵52a、气动马达50和气缸60连接至该自动湿磨单元控制器84。
水泵52a根据来自自动湿磨单元控制器84的指令信号被启动,并且通过供水管52将用于自动湿磨的水供应到裙部51的引入空间51a。气动马达50根据来自自动湿磨单元控制器84的指令信号被启动,并使驱动轴50a旋转。气缸60根据来自自动湿磨单元控制器84的指令信号被启动,并且使活塞杆61A前后移动。因此,自动湿磨单元5被前后移动并改变其姿态。
更换器控制器85控制更换器4的单元41至45。夹持轴马达41d、供水泵42j、循环泵42g、排水阀42i、鼓风马达43e、气缸44c和照相机45b连接到更换器控制器85。
在通过纸剥离单元41将研磨纸56从缓冲垫55上剥离的步骤中,夹持轴马达41d通过来自更换器控制器85的指令信号被启动,并使夹持轴41a旋转。在通过垫清洁单元42清洁缓冲垫55的步骤中,根据来自更换器控制器85的指令信号而执行通过供水泵42j进行的供水动作、通过循环泵42g进行的水循环动作,以及通过排水阀42i进行的水排出动作。在通过垫排水单元43对缓冲垫55进行排水的步骤中,鼓风马达43e通过来自更换器控制器85的指令信号被启动,并朝向缓冲垫55鼓风。在通过纸安装单元44将研磨纸56安装到缓冲垫55上的步骤中,气缸44c通过来自更换器控制器85的指令信号被启动,并且压纸板44b在压纸板44b压住研磨纸56的上侧的位置与压纸板44b从研磨纸56退让的位置之间移动。
更换器控制器85从设置在纸检查单元45中的照相机45b接收拍摄数据(其上安装有研磨纸56的缓冲垫55的图像的数据),并判断研磨纸56是否安装在正确的位置。
自动湿磨操作
接下来,将描述在如上所述地构造的自动湿磨车间1中的车体V的自动湿磨操作。
图11是示出由第一自动湿磨装置21进行的自动湿磨操作的流程图。在其他自动湿磨装置22至24中同时执行相同的自动湿磨操作。
如图11所示,在通过第一自动湿磨装置21进行的自动湿磨操作中,在“搬入车体”之后依次进行以下步骤:垫润湿步骤、前门自动湿磨步骤、前挡泥板自动湿磨步骤、开始搬出车体、纸剥离步骤、垫清洁步骤、垫排水步骤、纸安装步骤,以及纸检查步骤。
搬入车体
在搬入车体的步骤中,通过来自传送机控制器82的指令信号启动传送机11,将作为自动湿磨对象的车体V转移到自动湿磨车间1中的预定位置(图1所示的位置)。然后,传送机11停止。传送机11保持在停止状态,直到经过预定时间为止,此时,通过自动湿磨装置21至24中的每一个进行的自动湿磨完成。
垫润湿步骤
在垫润湿步骤中,通过来自机器人控制器83的指令信号操作自动湿磨机器人3,将自动湿磨单元5浸入储存在垫清洁单元42的清洁槽42a中的水中。具体地,通过来自更换器控制器85的指令信号启动供水泵42j,将水供应到清洁槽42a,并且在清洁槽42a中因此储存有水的状态下,将自动湿磨单元5浸入清洁槽42a中的水中。这样,在开始自动湿磨工序之前将研磨纸56和缓冲垫55润湿。
前门自动湿磨步骤
在前门自动湿磨步骤中,操作自动湿磨机器人3以将自动湿磨单元5移动到其面对前门的位置(在第一自动湿磨装置21的情况下为左前门LFD)(见图3)。然后,通过来自自动湿磨单元控制器84的指令信号启动自动湿磨单元5。
具体地,启动水泵52a以通过供水管52将用于自动湿磨的水供应到裙部51的引入空间51a。
此外,启动气动马达50以使驱动轴50a旋转。随着驱动轴50a旋转,偏心头53在裙部51的引入空间51a中偏心旋转。偏心头53在存在于引入空间51a内的水中偏心旋转。随着引入空间51a内的水因此被搅拌,导入空间51a内的水压变高。如上所述,引入空间51a与连续穿过盘盖54b的开口54h和盘孔54e的水通道54i、连通通道54f和盘主体54a的盘中心孔54d连通。因此,在引入空间51a中被搅拌的水被推出到盘盖54b的开口54h。图12是示出进行自动湿磨的状态下的自动湿磨单元5中的水的流动的截面图。(图12是位于与图4B中的线XII-XII对应的位置处的截面的视图。)如图12中的箭头W1所指示,从引入空间51a被推出到盘盖54b的开口54h的水从开口54h流过盘孔54e、连通通道54f和盘中心孔54d。已通过盘中心孔54d的水通过缓冲垫55的垫中心孔55b,并通过研磨纸56的纸中心孔56c被泵向车体V的涂装面。然后,在自动湿磨工序中,该水流入研磨纸56的研磨面56a与涂装面之间的间隙中,并在研磨面56a与涂装面之间从研磨纸56的中心部分朝外周侧被推出。
在水因此流动的状态下,将研磨纸56的研磨面56a以预定压力压在涂装面上,并且在水在研磨面56a与涂装面之间流动的状态下,操作自动湿磨机器人3以使研磨纸56沿着左前门LFD的涂装面移动,以研磨涂装面。
由于盘54如上所述地由偏心头53可旋转地支撑,因此,盘54、缓冲垫55和研磨纸56绕驱动轴50a的旋转中心O1进行偏心运动(盘54的中心点进行画圈运动的运动),而不会在偏心头53偏心旋转时被迫自转。
图13是示出自动湿磨单元5在自动湿磨操作中的移动路径的车体侧视图。图13中的箭头D1是当第一自动湿磨装置21的自动湿磨单元5对左前门LFD的涂装面进行研磨时,自动湿磨单元5的移动路径的一个示例。箭头D2是当第一自动湿磨装置21的自动湿磨单元5对左前挡泥板LFE的涂装面进行研磨时(当自动湿磨单元5进行后述的前挡泥板自动湿磨步骤时),自动湿磨单元5的移动路径的一个示例。箭头D3是当第三自动湿磨装置23的自动湿磨单元5对左后挡泥板LRF的涂装面进行研磨时,自动湿磨单元5的移动路径的一个示例。箭头D4是当第三自动湿磨装置23的自动湿磨单元5对左后门LRD的涂装面进行研磨时,自动湿磨装置5的移动路径的一个示例。
在通过第一自动湿磨装置21的自动湿磨单元5在左前门LFD的涂装面上执行自动湿磨的同时,通过第三自动湿磨装置23的自动湿磨单元5在左后挡泥板LRF的涂装面上执行自动湿磨。在通过第一自动湿磨装置21的自动湿磨单元5在左前挡泥板LFF的涂装面上进行自动湿磨的同时,通过第三自动湿磨装置23的自动湿磨单元5对左后门LRD的涂装面进行自动湿磨。这是为了防止在自动湿磨过程中第一自动湿磨装置21的自动湿磨机器人3与第三自动湿磨装置23的自动湿磨机器人3彼此过于靠近。
由于在自动湿磨过程中,水如上所述地通过盘中心孔54d和垫中心孔55b朝向涂装面被推出,因此,自动湿磨是在水在研磨纸56与涂装面之间从研磨纸56的中心部分朝向外周侧被推出的同时进行的。因此,由自动湿磨产生的研磨粉尘被朝向外周侧地推推出的水冲向外周侧,从而使研磨粉尘更少地残留在研磨纸56周围。结果,能够在降低由于研磨粉尘造成堵塞的情况下进行自动湿磨。
在自动湿磨单元5内还发生下述的水的流动。随着通过偏心头53的偏心旋转搅拌引入空间51a中的水,水压升高并且该水压作用在密封构件59上。如图4A所示,密封构件59的上端部插入并支撑在裙部51的接合槽51e中,而密封构件59的下端部没有被支撑并且沿密封构件59的整周与盘54的上表面接触。因此,当水压作用在密封构件59上并且该水压超过预定值时,密封构件59的下端部朝向外周侧弹性变形,从而在密封构件59的下端与盘54的上表面之间留有较小的间隙。水流过该间隙。图12中的箭头W2指示了水的这一流动。由此通过密封构件59与盘54之间的间隙朝向外周侧流出的水与罩57的水偏转部57c碰撞,并且其流动方向改变为朝向车体V的涂装面的方向。然后,水与水偏转构件58碰撞并改变其流动方向,从而在流向车体V的涂装面的同时被导向中心侧(朝向缓冲垫55的一侧)。罩57的内表面和水偏转构件58的内表面通过该水流被清洁,并且附着在这些内表面上的研磨粉尘(如有)被除去。然后,水与车体V的涂装面碰撞并被该涂装面送(弹)回,并在远离车体V的涂装面流动的同时改变其流动方向,使水被导向中心侧(朝向盘54的一侧,参见图12中的箭头W3)。由于水的流动方向由此变化,从密封构件59与盘54之间的间隙朝向外周侧流出的水难以广泛散布在自动湿磨单元5的周围部分。因此,通过自动湿磨从车体V分离的涂料附着到车体V的广泛区域的可能性较低。
前挡泥板自动湿磨步骤
当前门自动湿磨步骤完成时,自动湿磨单元5的操作暂时停止,然后,前挡泥板自动湿磨步骤开始。在前挡泥板自动湿磨步骤中,操作自动湿磨机器人3以将自动湿磨单元5移动到使自动湿磨单元5面对前挡泥板的位置(在第一自动湿磨装置21的情况下,为左前挡泥板LFF)。然后,通过来自自动湿磨单元控制器84的指令信号启动自动湿磨单元5。该步骤中的自动湿磨单元5的操作与上述前门自动湿磨步骤相同,因此这里不再赘述。
开始搬出车体
当前门自动湿磨步骤完成时,自动湿磨单元5的操作停止并开始搬出车体V。具体地,启动传送机11以将已经过自动湿磨的车体V朝向下一车间转移。
纸剥离步骤
随着开始搬出车体V,通过设置在更换器4中的纸剥离单元41进行纸剥离步骤。在纸剥离步骤中,操作自动湿磨机器人3以将自动湿磨单元5移动到使研磨纸56的外缘部被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间的位置处,然后,使自动湿磨单元5向上移动以将研磨纸56从缓冲垫55上剥离。
在该实施例中,在图5所示的纸剥离步骤开始时,夹持钩爪41b的前端面41g的倾斜角度等于缓冲垫55的外周面55a的倾斜角度。因此,在纸剥离步骤中,当自动湿磨单元5从图5所示的姿态沿朝向夹持钩爪41b的方向移动时,夹持钩爪41b的前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触的同时与盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触。因此,在降低了缓冲垫55的外周面55a及其周边部分发生变形的可能性的情况下,将研磨纸56夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间。结果,缓冲垫55由于缓冲垫55的外周面55a及其周边部分的变形而被夹住(被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间)的可能性较小。换句话说,只有研磨纸56可被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间,从而可在研磨纸56由此被夹住的状态下,通过使自动湿磨单元5向上移动(参见图5中的箭头F)而将研磨纸56从缓冲垫55上剥离。
特别地,在根据该实施例的自动湿磨单元5中,由于盘54被支撑为能够偏心旋转,所以在纸剥离步骤中难以实现研磨纸56的外缘部相对于夹持轴41a和夹持钩爪41b的高定位精度。此外,研磨纸56可能没有以足够的定位精度安装在缓冲垫55上,或者研磨纸56可能会因吸水而膨胀和变形,这也使得难以实现研磨纸56的外缘部相对于夹持轴41a和夹持钩爪41b的高定位精度。在该实施例中,即使在这种难以实现高定位精度的情况下,也由于夹持钩爪41b的前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触的同时与盘54的外周端接触,而使得缓冲垫55被夹住的可能性较小,从而能够将研磨纸56从缓冲垫55上适当地剥离。
在由此将研磨纸56从缓冲垫55上剥离后,启动夹持轴马达41d以使夹持轴41a旋转,从而从缓冲垫55上剥离的研磨纸56掉落到研磨纸收集箱41e内以被收集。
垫清洁步骤
在通过垫清洁单元42进行的垫清洁步骤中,随着供水泵42j被启动,清洁水(纯水)被供应至清洁槽42a,并且水随着循环泵42g被启动而循环通过循环回路42c。在此状态下,操作自动湿磨机器人3以将自动湿磨单元5移动到清洁槽42a中,并且将缓冲垫55压在金属网42d上以挤出缓冲垫55中含有的水(其中混合有涂料的水)。然后,将自动湿磨单元5略微抬升,以使缓冲垫55与金属网42d分离。在此状态下,启动气动马达50,使缓冲垫55在水中旋转(偏心旋转)以清洁缓冲垫55。随着循环泵42g在这些动作的过程中运转,水通过从清洁槽42a的底部被抽出、通过过滤器42h被净化、然后通过清洁槽42a的侧表面返回清洁槽42a而进行循环。在此之后,自动湿磨单元5进一步略微抬升,以将缓冲垫55移动到清洁槽42a中的水位以上,并且再次启动气动马达50以利用离心力对缓冲垫55进行排水。同时,打开排水阀42i以将水从清洁槽42a中排出。
垫排水步骤
在通过垫排水单元43进行的垫排水步骤中,操作自动湿磨机器人3以将缓冲垫55压在排水台43a的倾斜板43d上,由此将水从缓冲垫55中挤出。在此过程中,盘54和缓冲垫55的中心线O2如图8中的箭头所示地那样移动,从而使缓冲垫55被压在倾斜板43d上的位置沿缓冲垫55的周向改变。在排水过程中,启动鼓风马达43e以从鼓风喷嘴43b朝向缓冲垫55鼓风,由此提高排水效率。
纸安装步骤
在通过纸安装单元44进行的纸安装步骤中,在压纸板44b如图2所示地压住研磨纸56的上侧的状态下,操作自动湿磨机器人3以将缓冲垫55压在研磨纸56的上表面上。在此状态下,启动气缸44c以使压纸板44b远离研磨纸56地移动,从而将研磨纸56的整个粘扣紧固件安装在缓冲垫55上。由于缓冲垫55由轴承53a可旋转地支撑,因此优选的是,在纸安装步骤之前的阶段,将缓冲垫55压在定位板(未图示)上,以将缓冲垫55相对于驱动轴50a的旋转中心O1的姿态(缓冲垫55在偏移方向上的相位)调整为正确的姿态。
纸检查步骤
在通过纸检查单元45进行的纸检查步骤中,操作自动湿磨机器人3以将(其上安装有研磨纸56的)缓冲垫55如图9所示地放置于支架45a上,并且将缓冲垫55的外周面压在板45c和定位板45d上。在此状态下,通过照相机45b从下方拍摄缓冲垫55和研磨纸56的图像。将该拍摄数据通过更换器控制器85发送到中央处理单元8,中央处理单元8检查研磨纸56的安装位置是否为正确位置。当判断为研磨纸56的安装位置是正确位置时,对已通过搬入车体的步骤被转移到自动湿磨车间1中的预定位置的下一车体V执行从垫润湿步骤开始的自动湿磨操作。另一方面,当判断为研磨纸56的安装位置不是正确位置时,重新执行研磨纸56的安装动作。为了重新执行该安装动作,例如,依次执行纸剥离步骤和纸安装步骤。
重复执行从“搬入车体”到“纸检查步骤”的动作,以依次对被转移到自动湿磨车间1的每个车体V进行自动湿磨。
实施例的优点
在上述实施例中,在纸剥离步骤中,夹持钩爪41b的前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触的同时与盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触。因此,缓冲垫55由于缓冲垫55的外周面55a及其周边部分的变形而被夹住(被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间)的可能性较小。因此,能够将研磨纸56从缓冲垫55上适当地移除,从而稳定地执行移除研磨纸56的任务。
夹持钩爪41b的前端面41g在靠近夹持轴41a的一端具有缺口41h,该缺口41h是通过沿在夹持钩爪41b的前端面41g与缓冲垫55的外周面55a接触的状态从缓冲垫55后退的方向制出切口而形成的。缺口41h的存在提供了用于防止当缓冲垫55的外周面55a及其周边部分由于夹持钩爪41b与之接触而发生变形时缓冲垫55被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间的空间。因此,可以更可靠地实现降低缓冲垫55被夹在夹持轴41a与夹持钩爪41b之间的可能性的效果。
其他实施例
本发明不限于以上实施例,并且由权利要求的范围和等效范围所涵盖的所有修改和应用都是可能的。
例如,在上述实施例中,已经描述了将本发明应用于以车体V为涂装对象且对车体V的涂装面进行自动湿磨的自动湿磨装置21至24的情形。本发明中的涂装对象并不限于车体V,并且本发明可应用于用于各种被涂装物体的自动湿磨装置。
在上述实施例中,在纸剥离步骤中,夹持钩爪41b的前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触的同时与盘54的外周端(盘主体54a的外周面54c的下端)接触。本发明并不限于此构造,夹持钩爪41b的前端面41g的倾斜角度可设定为使得前端面41g在与缓冲垫55的外周面55a接触之前先与盘54的外周端接触。具体地,在该构造中,夹持钩爪41b的前端面41g(相对于竖直方向)的倾斜角度被设定为比缓冲垫55的外周面55a的倾斜角度小几度。
在上述实施例中,在夹持钩爪41b的下表面41f与前端面41g之间设置有缺口41h,但缺口41h并不是绝对必要的。
在上述实施例中,研磨纸56在中心部分具有纸中心孔56c,并且水经由该纸中心孔56c朝向涂装面被推出。本发明不限于该构造,例如,当整个研磨纸56均由吸水材料(例如,海绵)制成时,纸中心孔并不是绝对必要的,并且从缓冲垫55的垫中心孔55b被推出的水通过研磨纸56流向涂装面。同样地,在该情况下,水在研磨纸56与涂装面之间从研磨纸56的中心部分朝向外周侧被推出,从而可在降低由于研磨粉尘而造成堵塞的可能性的情况下进行自动湿磨。
在上述实施例中是使用研磨纸作为研磨滑动体,但可取而代之地使用研磨刷。
在上述实施例中是使用气动马达50作为旋转动力源,但可取而代之地使用电动马达等。
本发明可应用于对车体的涂装面进行自动湿磨的自动湿磨装置。

Claims (2)

1.自动湿磨装置,其执行自动湿磨,在该自动湿磨中,将研磨纸压在经涂装的被涂装物体的涂装面上,并且在水在所述研磨纸与所述涂装面之间流动的状态下使所述研磨纸移动以研磨所述涂装面,
所述自动湿磨装置包括自动湿磨单元和纸剥离单元,其中:
所述自动湿磨单元包括金属材质的盘,以及缓冲垫,所述缓冲垫与所述盘一体地移动并由软质材料制成,所述研磨纸可拆卸地安装在所述缓冲垫上;
所述纸剥离单元包括夹持轴,以及靠近所述夹持轴的外周面布置的夹持钩爪,所述纸剥离单元构造为,使得在所述研磨纸被夹在所述夹持轴与所述夹持钩爪之间的状态下移动所述自动湿磨单元时,从所述缓冲垫上去除所述研磨纸;
所述盘的外周端相对于安装有所述研磨纸的所述缓冲垫的纸安装面的外周端的位置位于外周侧;
所述夹持钩爪具有面对所述缓冲垫的外周面的前端面,所述前端面由第一倾斜表面形成,所述第一倾斜表面在向下延伸的同时朝向所述自动湿磨装置倾斜,并且所述前端面被成形为,使得在通过所述纸剥离单元进行的纸剥离步骤中,所述前端面在与所述缓冲垫的所述外周面接触之前先与所述盘的所述外周端接触,或者在与所述缓冲垫的所述外周面接触的同时与所述盘的所述外周端接触;
所述缓冲垫的所述外周面由第二倾斜面形成,所述第二倾斜面在朝向所述纸安装面延伸的同时朝向内周侧倾斜;以及
所述夹持钩爪的所述前端面的倾斜角度被设定为等于在所述纸剥离步骤中已经移动到所述纸剥离单元的所述自动湿磨单元中的所述缓冲垫的所述外周面的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的自动湿磨装置,其中,所述夹持钩爪的所述前端面在靠近所述夹持轴的端部具有缺口,所述缺口是通过沿在所述夹持钩爪的所述前端面与所述缓冲垫的所述外周面接触的状态下从所述缓冲垫后退的方向制出切口而形成的。
CN202011463878.0A 2020-03-05 2020-12-11 自动湿磨装置 Active CN113352235B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020037962A JP7338517B2 (ja) 2020-03-05 2020-03-05 自動水研装置
JP2020-037962 2020-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113352235A CN113352235A (zh) 2021-09-07
CN113352235B true CN113352235B (zh) 2023-06-20

Family

ID=77524492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011463878.0A Active CN113352235B (zh) 2020-03-05 2020-12-11 自动湿磨装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11685020B2 (zh)
JP (1) JP7338517B2 (zh)
CN (1) CN113352235B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021105876A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 3M Innovative Properties Company Robotic paint repair
US20230039611A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Sandpaper replacement system
WO2023052918A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 Fabrica Machinale S.R.L. Apparatus for removing an abrasive element in a machine for working surfaces and related removal method
CN116690401B (zh) * 2023-08-07 2023-10-10 力乐智造(广东)有限公司 一种陶瓷设备用的抛光装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB155052A (en) * 1919-09-22 1920-12-16 Thomas Cardwell A new or improved machine for mechanically sealing envelopes and the like and affixing the stamp thereto
GB776671A (en) * 1954-06-24 1957-06-12 Alexander Duncan Robertson An improved composite tool for machining resiliently-covered rollers
US3332172A (en) * 1964-11-16 1967-07-25 A I T Machine Co Inc Automatic edger
JPS5867377A (ja) 1981-10-17 1983-04-21 Toyota Motor Corp 自動水研装置
JP2623857B2 (ja) * 1989-09-12 1997-06-25 トヨタ自動車株式会社 自動水研装置
JPH0584660A (ja) * 1991-06-28 1993-04-06 Yamaha Corp サンドペーパの自動交換装置
JPH05261662A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Howa Mach Ltd パッド装着装置
US5231803A (en) * 1992-04-13 1993-08-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Automated random orbital abrading method
JP3577355B2 (ja) * 1995-03-02 2004-10-13 不二越機械工業株式会社 ウェーハの研磨装置
US6264534B1 (en) * 1999-03-25 2001-07-24 Ford Global Technologies, Inc. Method and tooling for automated wet or dry sanding of a vehicle surface
US20040048549A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Midwest Thermal Spray, Inc. Device for removing an abrasive disk from a sanding pad
US7367125B2 (en) * 2003-12-10 2008-05-06 The Gillette Company Shaving systems
JP2006330618A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Sharp Corp 剥離爪保有定着装置およびそれを備える画像形成装置
JP2008306179A (ja) * 2007-05-21 2008-12-18 Applied Materials Inc バッキングパッドを使用して基板の両面の縁部から膜及び薄片を除去する方法及び装置
WO2012020275A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Miksa Marton Sanding apparatus
FR2999107B1 (fr) * 2012-12-10 2015-01-09 Univ Nantes Dispositif de poncage comprenant des moyens de changement de disque abrasif
JP6833591B2 (ja) * 2016-10-28 2021-02-24 株式会社荏原製作所 基板保持装置、弾性膜、研磨装置、および弾性膜の交換方法
CN107283288B (zh) * 2017-07-03 2024-03-22 湖北敏能汽车零部件有限公司 气动打磨抛光机砂纸自动切换机构

Also Published As

Publication number Publication date
JP7338517B2 (ja) 2023-09-05
US11685020B2 (en) 2023-06-27
JP2021137920A (ja) 2021-09-16
US20210276153A1 (en) 2021-09-09
CN113352235A (zh) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113352235B (zh) 自动湿磨装置
CN113427390B (zh) 自动湿磨装置
JP4772219B2 (ja) チップドレッサ用切粉回収装置
CN113352185B (zh) 自动水磨设备
CN113427391B (zh) 自动水磨设备
CN113427392A (zh) 自动湿磨设备
CN110153833B (zh) 一种汽车钣金焊接后处理工艺
JPH0890417A (ja) バリ取り方法およびその装置
CA2278893C (en) Strength-enhancing apparatus for metal part
CN109352494B (zh) 涂装自动抛光一体机
CN111994345A (zh) 一种回收装置、轮毂贴膜机和轮毂贴膜系统
CN217860764U (zh) 一种自动定位的陶瓷基板修正用喷砂机
CN214976018U (zh) 一种活塞圆板清洗机
CN218360799U (zh) 一种热弯机的模具清洁组件
CN112456768B (zh) 预灌封制瓶机b部及其工作方法
CN215789204U (zh) 应用于圆罐内壁的自动喷砂机
US11260428B2 (en) Cleaning device for hemming roller
CN214600532U (zh) 一种生产车间用真空涂膜用除尘装置
CN114227505A (zh) 一种自动化加工笔记本电脑上盖的装置及其操作方法
JP2004018045A (ja) 剥離工具及び剥離装置
JP2000042928A (ja) 歯車の高強度化装置用ドア構造
CN116944149A (zh) 除胶装置
JP2007038389A (ja) テープラップ装置のアームクランプ機構

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant