CN113427390A - 自动湿磨装置 - Google Patents
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Abstract
一种改变其上安装有研磨纸的自动湿磨单元主体的姿态的气缸,该气缸设置有导杆,并且该导杆的外周面具有槽,该槽沿着该导杆的轴心线延伸并且具有弧形横截面。球珠插入在每个槽的底部与设置在气缸内部的衬套的内表面之间。因此,可以使以下两个目的相互兼容:通过减小活塞杆的直径来提高研磨纸对涂装面的形状的适应性,从而实现高精度的自动湿磨;以及提高自动湿磨装置的耐用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动湿磨装置。特别地,本发明涉及用于在实现高精度自动湿磨的同时还增强自动湿磨装置的耐用性的措施。
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研磨滑动体,例如研磨刷或研磨纸。在自动湿磨过程中,将研磨滑动体压在涂装面上,并且操作自动湿磨机器人以在水在研磨滑动体与涂装面之间流动的状态下使研磨滑动体沿着涂装面移动,以研磨该涂装面。
发明内容
为通过自动湿磨给予涂装面高质量的抛光,必须使研磨滑动体高精度地适应于涂装面的形状。具体而言,需要在根据涂装面的曲率变化而高精度地改变研磨滑动体的姿态(方向)(例如将研磨滑动体的姿态改变为与涂装面的法线正交)、以及使研磨滑动体施加在涂装面上的压力维持在适当水平的同时进行自动湿磨。特别地,车体的涂装面通常是具有非恒定曲率的曲面(由多个曲面的集合形成),并且通过自动湿磨实现的研磨深度的目标值为几微米。因此,为了给予涂装面高质量的抛光,提高研磨滑动体对涂装面的形状的适应性是重要的。
作为用于使研磨滑动体高精度地适应于涂装面的形状的构造,可想到将气缸的活塞杆联接到其上安装有研磨滑动体的自动湿磨单元,通过控制该气缸来改变自动湿磨单元的姿态,从而使研磨滑动体适应于涂装面的形状。
当这样使用气缸时,可想到减小活塞杆的直径以实现更高适应性。具体而言,减小活塞杆的直径可增加用于控制的输入空气的压力,从而实现高精度的压力控制。另外,由于活塞杆和气缸内部与活塞杆滑动接触的部分(例如,密封垫)之间的接触面积减小,因此可减小滑动阻力。此外,由于气缸的内部容积减小,因此可提高适应的响应速度。因此,可以实现研磨滑动体的更高适应性。
另一方面,减小活塞杆的直径可能导致机械强度降低。可想到的对策是提供与活塞杆平行的导杆。该导杆可滑动地插入设置在气缸内部的衬套中,并且导杆的前端联接至自动湿磨单元。如图15(如在与导杆a的延伸方向正交的方向上的横截面中观察到的用于气缸的导杆a的支撑结构的视图)所示,多个球珠c插入在导杆a的外周面与衬套b的内周面之间,以允许导杆a沿着衬套b平滑地滑动(向前和向后移动)。
但是,当将导杆a简单地形成为圆柱状时,每个球珠c与导杆a的外周面点接触,使得局部高应力作用在导杆a上。特别地,局部高应力可能会作用在导杆a上并且由于振动而对导杆a造成损坏。因此,难以使以下两个目的相互兼容:通过减小活塞杆的直径来提高研磨滑动体对涂装面的形状的适应性,从而实现高精度的自动湿磨;以及提高自动湿磨装置的耐用性。
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,该自动湿磨装置能够进行高精度的自动湿磨,同时也具有高耐用性。
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,将研磨滑动体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滑动体与所述涂装面之间流动的状态下使所述研磨滑动体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主体以及单元支撑机构,所述研磨滑动体安装在所述自动湿磨单元主体上,所述单元支撑机构支撑所述自动湿磨单元主体并且包括气缸,所述气缸改变所述自动湿磨单元主体的姿态。该自动湿磨装置还包括导杆,所述导杆由设置在所述气缸内的衬套可滑动地支撑、朝向所述自动湿磨单元主体延伸,并且联接至所述自动湿磨单元主体。所述导杆的外表面具有槽,所述槽沿所述导杆的轴心线延伸并且在与所述轴心线正交的方向上具有弧形横截面,在每个所述槽的底部与所述衬套的内表面之间插入有球珠,所述球珠允许所述导杆沿所述衬套滑动。
根据这些特定事项,通过将研磨滑动体压在涂装面上并且在水在研磨滑动体与涂装面之间流动的状态下使研磨滑动体移动以研磨所述涂装面,进行对被涂装物体的涂装面进行研磨的自动湿磨。为了使研磨滑动体适应于涂装面的形状,通过控制支撑自动湿磨单元主体的气缸来改变自动湿磨单元主体的姿态。在本发明中,气缸设置有导杆。该导杆的存在可以减小气缸的活塞杆的直径而不会引起单元支撑机构的机械强度的降低。此外,球珠插入在形成在导杆的外表面中的每个槽(具有弧形横截面)的底部与衬套的内表面之间,以允许导杆沿衬套滑动。因此,球珠可以与导杆(导杆的凹槽)线接触,这可以减轻由振动引起的应力。因此,本发明可以使以下两个目的相互兼容:通过减小活塞杆的直径来提高研磨滑动体对涂装面的形状的适应性,从而实现高精度的自动湿磨;以及提高自动湿磨装置的耐用性。
所述导杆可以设置在所述气缸的活塞杆的与所述活塞杆的延伸方向正交的方向上的每一侧。
该构造可为支撑自动湿磨单元主体的单元支撑机构提供足够的机械强度,从而易于减小气缸的活塞杆的直径。
所述导杆的前端可以联接至杆端机构,所述杆端机构可转动地支撑所述自动湿磨单元主体。所述杆端机构可以包括杆端及螺栓,所述导杆的所述前端联接至所述杆端,所述螺栓插入所述杆端的中心孔及形成在所述自动湿磨单元主体中的开口中,所述杆端机构可以构造为,使所述自动湿磨单元主体以能够与所述螺栓一起相对于所述杆端旋转地被支撑。所述螺栓的外周面可以至少在与所述杆端的所述中心孔对应的位置处具有凹部,所述凹部沿所述螺栓的轴心线延伸。
在该构造中,在螺栓的外周面中形成有凹部,这可以减小杆端的中心孔与螺栓的外周面之间的接触面积,由此减小自动湿磨单元主体转动过程中的滑动阻力。因此,在自动湿磨过程中,可根据涂装面的曲率变化快速地改变自动湿磨单元的姿态,以使研磨滑动体适应于涂装面的形状。
在本发明中,改变其上安装有研磨滑动体的自动湿磨单元主体的姿态的气缸设置有导杆。导杆的外表面具有槽,该槽沿着导杆的轴心线延伸并且在与该轴心线正交的方向上具有弧形横截面,球珠插入在每个槽的底部与设置在气缸内部的衬套的内表面之间。因此,可以使以下两个目的相互兼容:通过减小活塞杆的直径来提高研磨滑动体对涂装面的形状的适应性,从而实现高精度的自动湿磨;以及提高自动湿磨装置的耐用性。
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是示出气缸的导杆的一部分的透视图;
图6是示出气缸内的用于导杆的支撑结构的截面图;
图7是示出用于通过杆端机构支撑单元主体的结构的截面图;
图8是垫清洁单元的示意结构图;
图9是垫排水单元的示意结构图;
图10是纸检查单元的示意结构图;
图11是示出自动湿磨装置的控制系统的框图;
图12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13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14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15是示出用于气缸的导杆的常规支撑结构的截面图。
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(本发明中所称的“研磨滑动体”)。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11)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4A和图4B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(自动湿磨单元主体)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(本发明中所称的“研磨滑动体”)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4A和图4B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11),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4A和图4B示出了偏心头53的中心朝向图4A和图4B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
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4A和图4B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
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及图4A和图4B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和两个导杆61B(见图2)从气缸60突出以便能够向前和向后移动。具体而言,活塞杆61A的每侧(与活塞杆61A的延伸方向正交的方向上的每侧)均设置有一个导杆61B。导杆61B和用于导杆61B的支撑结构的构造将在稍后描述。
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。杆端机构5D设置在联接杆63的下端,单元主体5A由杆端机构5D以能够绕水平轴线转动地支撑。杆端机构5D的具体构造将在稍后描述。
导杆和用于导杆的支撑结构的构造
接下来,将对作为本实施例的特征的导杆61B和用于导杆61B的支撑结构的构造进行描述。
图5是示出气缸60的导杆61B的一部分的透视图。图6是示出气缸60内的用于导杆61B的支撑结构的截面图(在与导杆61B的延伸方向正交的方向上的横截面的视图)。
如图6所示,导杆61B由设置在气缸60内的衬套60a可滑动地支撑。衬套60a为筒状构件,并且固定在气缸60内。衬套60a的内径被设定为略大于导杆61B的外径。衬套60a的内表面具有槽60b,槽60b沿衬套60a的轴心线延伸并且具有弧形横截面。槽60b形成在衬套60a的周向上的四个位置处。例如,槽60b形成在周向上以90°角度间隔相隔的位置处。
导杆61B的外表面(外周面)具有槽61a,槽61a沿导杆61B的轴心线延伸并且在与轴心线正交的方向上具有弧形横截面。槽61a形成在导杆61B的周向上的四个位置处。例如,槽61a形成在周向上以90°角度间隔相隔的位置处。
导杆61B插入到衬套60a内,使得形成在衬套60a的内表面中的槽60b与形成在导杆61B的外表面中的槽61a彼此面对,并且球形金属球珠61b插入在槽60b与槽61a之间。虽然并未示出,但多个球珠61b沿每一对槽60b、61a的延伸方向排列在这对槽60b、61a之间。气缸60的底板具有开口(未图示),该开口的形状与导杆61B的外形对应,使得球珠61b在允许导杆61B滑动的同时不会从气缸60上脱落。
在上述构造中,导杆61B由衬套60a支撑,从而能够沿导杆61B的延伸方向滑动。槽60b、61a的曲率半径与球珠61b的半径大致相等。因此,在该构造中,每个球珠61b的外表面与衬套60a的每个槽60b和导杆61B的每个槽61a线接触。
杆端机构的构造
接下来,将对杆端机构5D的构造进行描述。
图7是沿图4A中的线VII-VII截取的截面图,示出了用于通过杆端机构5D支撑单元主体5A的结构。如图4A、4B和图7所示,杆端机构5D包括杆端64、轴承件67和轴承螺栓66。
杆端64具有圆筒形状,联接杆63联接到杆端64的上部。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。轴承件(所谓的轴承金属)67沿螺栓插入孔64a的内表面设置。轴承件67的外径大致等于螺栓插入孔64a的内径,轴承件67的内径大致等于轴承螺栓66的螺纹部66a的外径。
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(参见图4A和图4B)。轴承螺栓66从外部旋入轴承件67以及紧固螺母65的螺孔65a,单元壳体5C由此可转动地由杆端64支撑。因此,在自动湿磨过程中,相对于杆端64转动单元壳体5C可使整个自动湿磨单元5转动,从而使盘54的方向和缓冲垫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的较大面积的研磨面(下表面)56a与车体V的涂装面接触。在整个自动湿磨单元5因此转动时,轴承件67的内表面和轴承螺栓66的螺纹部66a的外表面相对于彼此转动。
杆端机构5D的特征在于凹部66b,凹部66b以沿轴承螺栓66的轴心线延伸地形成在轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面中。如图7所示,在轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面中,凹部66b沿轴承螺栓66的轴心线延伸并且在与该轴心线正交的方向上具有弧形横截面。凹部66b形成在轴承螺栓66的螺纹部66a的周向上的八个位置处。例如,凹部66b形成在周向上以45°角度间隔相隔的位置处。当形成有凹部66b时,轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面与轴承件67的内周面之间的接触面积将比未形成有凹部66b时更小。
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。
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8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11),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9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11)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9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10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11是示出自动湿磨装置21至24的控制系统的框图。
如图11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12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12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13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13是位于与图4B中的线XIII-XIII对应的位置处的截面的视图。)如图13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。
在自动湿磨过程中,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,以控制活塞杆61A的向前和向后移动。因此,自动湿磨单元5向前和向后移动,其姿态发生改变,使得研磨纸高精度地适应于涂装面的形状。具体而言,自动湿磨在研磨纸的姿态根据涂装面的曲率变化而高精度地改变(例如,研磨滑动体的姿态发生改变,使得与涂装面的法线正交)并且由研磨滑动体施加到涂装面上的压力维持在适当水平的同时进行自动湿磨。在活塞杆61A因此向前和向后移动的同时,导杆61B也与活塞杆61A一起向前和向后移动。关于导杆61B的向前和向后移动,由于每个导杆61B如上所述地通过球珠61b由衬套60a可滑动支撑,因此,导杆61B在球珠61b滚动时平滑地向前和向后移动。
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14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14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13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13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。然后,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9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10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
在上面已描述的实施例中,改变自动湿磨单元5的单元主体5A的姿态的气缸60设置有导杆61B。每个导杆61B的外表面具有槽61a,槽61a沿导杆61B的轴心线延伸并且在与轴心线正交的方向上具有弧形横截面,球珠61b插入在每个槽61a的底部与设置在气缸60内部的衬套60a的内表面(形成在内表面中的每个槽60b)之间。由于设置导杆61B可提高单元支撑机构5B的机械强度,因此可减小气缸60的活塞杆61A的直径。如上所述,减小活塞杆61A的直径可增加用于控制的输入空气的压力,从而可实现高精度的压力控制。此外,由于活塞杆和气缸内部与活塞杆滑动接触的部分(例如,密封垫)之间的接触面积减小,因此可减小滑动阻力。此外,由于气缸的内部容积减小,因此可提高适应的响应速度。因此,可以实现研磨纸56的更高适应性。因此,本实施例的构造可以使以下两个目的相互兼容:通过减小活塞杆61A的直径来提高研磨纸56对涂装面的形状的适应性,从而实现高精度的自动湿磨;以及提高自动湿磨装置21至24的耐用性。
在该实施例中,导杆61B设置在气缸60的活塞杆61A的与活塞杆61A的延伸方向正交的方向上的每一侧。该构造可为支撑单元主体5A的单元支撑机构5B提供足够的机械强度,从而易于减小气缸60的活塞杆61A的直径。
在该实施例中,设置在杆端机构5D中的轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面具有沿轴承螺栓66的轴心线延伸的凹部66b。因此,可减小设置在杆端64内部的轴承件67的内周面与轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面之间的接触面积,由此可减小当单元主体5A与轴承螺栓66一起转动时发生在轴承件67与轴承螺栓66之间的滑动阻力。因此,在自动湿磨过程中,可根据涂装面的曲率变化快速地改变自动湿磨单元5的姿态,从而使研磨纸56适应于涂装面的形状。
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,在一个活塞杆61A的每侧总共设置有两个导杆61B。就导杆61B的数量和它们的布置位置而言,本发明没有特别限制。在上述实施例中,槽61a形成在各导杆61B的外周面的四个位置处。就槽61a的数量而言,本发明也没有特别限制。
在上述实施例中,形成在轴承螺栓66的螺纹部66a的外周面中的凹部66b具有弧形横截面。然而,该横截面形状不限于弧形,凹部66b可具有任意形状。关于凹部66b在螺纹部66a的外周面中的形成范围,凹部66b可以在螺纹部66a的延伸方向上沿整个螺纹部66a形成,或者可以仅形成在与杆端64的螺栓插入孔(中心孔)64a对应的位置处(与轴承件67对应的位置处)。
在上述实施例中是使用研磨纸56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 (3)
1.自动湿磨装置,其执行自动湿磨,在该自动湿磨中,将研磨滑动体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滑动体与所述涂装面之间流动的状态下使所述研磨滑动体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主体以及单元支撑机构,所述研磨滑动体安装在所述自动湿磨单元主体上,所述单元支撑机构支撑所述自动湿磨单元主体并且包括气缸,所述气缸改变所述自动湿磨单元主体的姿态,
所述自动湿磨装置还包括导杆,所述导杆由设置在所述气缸内的衬套可滑动地支撑、朝向所述自动湿磨单元主体延伸,并且联接至所述自动湿磨单元主体,
其中,所述导杆的外表面具有槽,所述槽沿所述导杆的轴心线延伸并且在与所述轴心线正交的方向上具有弧形横截面,在每个所述槽的底部与所述衬套的内表面之间插入有球珠,所述球珠允许所述导杆沿所述衬套滑动。
2.根据权利要求1所述的自动湿磨装置,其中,所述导杆设置在所述气缸的活塞杆的与所述活塞杆的延伸方向正交的方向上的每一侧。
3.根据权利要求1或2所述的自动湿磨装置,其中:
所述导杆的前端联接至杆端机构,所述杆端机构可转动地支撑所述自动湿磨单元主体;
所述杆端机构包括杆端及螺栓,所述导杆的所述前端联接至所述杆端,所述螺栓插入所述杆端的中心孔及形成在所述自动湿磨单元主体中的开口中,所述杆端机构构造为,使所述自动湿磨单元主体以能够与所述螺栓一起相对于所述杆端旋转地被支撑;以及
所述螺栓的外周面至少在与所述杆端的所述中心孔对应的位置处具有凹部,所述凹部沿所述螺栓的轴心线延伸。
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