CN114829067A - 研磨件自动更换装置及具备该装置的研磨件自动更换系统 - Google Patents

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CN114829067A CN202080006021.8A CN202080006021A CN114829067A CN 114829067 A CN114829067 A CN 114829067A CN 202080006021 A CN202080006021 A CN 202080006021A CN 114829067 A CN114829067 A CN 114829067A
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Abstract

提供一种研磨件自动更换装置，前述研磨件自动更换装置实现片状研磨件的成本减少，同时在以高转速、高推按压这样的高负荷条件研磨的情况下也能够使片状研磨件容易地剥离。其特征在于，具备用于从研磨工具的末端部分剥离片状研磨件（P1）的研磨件剥离部（10）、用于相对于已剥离片状研磨件（P1）的研磨工具（4）的末端部分（40）粘贴另外的片状研磨件的研磨件供给部（30）、以及控制研磨工具（4）、研磨件剥离部（10）、及研磨件供给部（30）的各自的动作的控制部，研磨件剥离部（10）具备吸引片状研磨件（P1）的吸引部（20）、及进入研磨工具（4）和片状研磨件（P1）之间的剥离板（13），借助吸引部（20）吸引片状研磨件（P1），且借助剥离板（13）从研磨工具（4）剥离片状研磨件（P1）。

Description

研磨件自动更换装置及具备该装置的研磨件自动更换系统
技术领域
本发明涉及将相对于研磨工具能够装卸地粘贴的片状研磨件自动更换的研磨件自动更换装置。
背景技术
例如关于汽车、铁道车辆、飞机、船舶等的机身整体或构成其的各种零件的研磨处理对象物实施研磨处理时，为实现省力化，实施由具备电动打磨器等研磨工具的研磨机器人进行的自动研磨处理。
在研磨工具的末端部分粘贴有片状研磨件，在使片状研磨件接触研磨处理对象物的状态下，使研磨工具旋转驱动，由此进行研磨处理。片状研磨件由于进行研磨处理而逐渐磨损，所以需要定期更换成新的研磨件。
以往一般的研磨件自动更换装置中，借助该装置具备的臂抓或夹片状研磨件的端部，由此，将磨损的片状研磨件从研磨工具剥下后，将另外的片状研磨件粘贴于研磨工具的末端部分。
另外，关于这样的以往的研磨件自动更换装置，有一般广泛知晓的装置但没有适当的文献，所以不公开在先技术文献。
更换片状研磨件时，以往的研磨件自动更换装置中，需要借助其臂抓或夹片状研磨件的端部，所以该片状研磨件的外径不得不比研磨工具的末端部分的外径大。因此，使用的片状研磨件需要使用，包括几乎不有助于研磨处理的部分的特别订货的尺寸的研磨件，成本高。
此外，借助研磨机器人以高转速、高推按压这样的高负荷条件研磨的情况下，研磨工具的末端部分和片状研磨件的密接性高，有难以用抓或夹的方法剥离片状研磨件的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况作出的，其目的在于，提供一种研磨件自动更换装置，前述研磨件自动更换装置实现片状研磨件的成本减少，同时在以高转速、高推按压的高负荷条件研磨的情况下也能够使片状研磨件容易地剥离。
本发明的研磨件自动更换装置的特征在于，将相对于研磨工具的末端部分能够装卸地粘贴的片状研磨件自动地更换，具备研磨件剥离部、研磨件供给部、控制部，前述研磨件剥离部用于从前述研磨工具的末端部分剥离前述片状研磨件，前述研磨件供给部用于相对于已剥离前述片状研磨件的前述研磨工具的末端部分，粘贴另外的前述片状研磨件，前述控制部控制前述研磨工具、前述研磨件剥离部、及前述研磨件供给部的各自的动作，前述研磨件剥离部具备吸引前述片状研磨件的吸引部、及进入前述研磨工具和前述片状研磨件之间的剥离板，借助前述吸引部吸引前述片状研磨件，并且借助前述剥离板从前述研磨工具剥离前述片状研磨件。
根据本方案，粘贴于研磨工具的片状研磨件被吸引部吸引，且使剥离板进入研磨工具的末端部分和片状研磨件之间，由此能够从研磨工具剥离片状研磨件。因此，无需准备具有比研磨工具的末端部分的外径大的外径的片状研磨件，所以能够实现成本的减少。进而，在以高转速、高推按压这样的高负荷条件研磨的情况下，也根据需要，能够进行将吸引部的吸引力进一步提高这样的调节等，由此能够使片状研磨件容易地剥离。
本发明的研磨件自动更换装置中，优选的是，在回收借助前述研磨工具研磨时产生的研磨粉的集尘装置连接有前述吸引部。
根据本方案，能够将回收研磨粉的集尘装置的吸引力用作吸引部的吸引力，所以无需另外准备吸引装置，结构简单。也削减成本。
本发明的研磨件自动更换装置中，优选的是，前述研磨件剥离部具备检测已剥离的前述片状研磨件的剥离检测传感器。
根据本方案，能够借助剥离检测传感器容易地确认，片状研磨件是否从研磨工具的末端部分干净地剥离。
本发明的研磨件自动更换装置中，优选的是，前述研磨件剥离部具备轴修正部，前述轴修正部将前述研磨工具的末端部分的中心轴的位置修正成与前述研磨工具的旋转轴一致。
根据本方案，轴修正部检测研磨工具的末端部分的中心轴相对于研磨工具的旋转轴的偏心，能够将其矫正。
本发明的研磨件自动更换装置中，优选的是，前述研磨件供给部具备检测已粘贴的前述片状研磨件的粘贴检测传感器。
根据本方案，能够借助粘贴检测传感器容易地确认，片状研磨件是否干净地粘贴于研磨工具的末端部分。
本发明的研磨件自动更换装置中，优选的是，在前述研磨工具的末端部分的外周缘部分形成非粘贴部分。
根据本方案，在研磨工具的末端部分的外周缘部分形成非粘贴部分，在该非粘贴部分，片状研磨件的外周缘部分未被充分粘贴。因此，使片状研磨件剥离时，该片状研磨件的外周缘容易被吸引部吸引。因此，剥离板容易进入研磨工具的末端部分和片状研磨件之间，能够将片状研磨件效率更好地剥离。
附图说明
图1是研磨件自动更换系统的概略的结构图。
图2是研磨件自动更换装置的外观立体图。
图3是研磨工具处于剥离动作待机位置时的纵剖侧视图。
图4是研磨工具处于剥离动作开始位置时的纵剖侧视图。
图5是研磨工具处于研磨件吸引位置时的纵剖侧视图。
图6将图5的一部分放大的图。
图7是研磨工具处于剥离动作结束位置时的纵剖侧视图。
图8是研磨工具处于供给动作待机位置时的立体图。
图9是研磨工具处于研磨件装配位置时的立体图。
图10是研磨工具处于供给动作结束位置时的立体图。
图11是研磨工具的末端部分的片状研磨件的粘贴面的俯视图。
具体实施方式
〔实施方式〕
以下，说明本发明的实施方式。
〔研磨件自动更换系统〕
如图1所示，本实施方式的研磨件自动更换系统100具备研磨件自动更换装置1、保持研磨工具4的研磨机器人(未图示)、及回收借助研磨工具4研磨时产生的研磨粉的集尘装置5。
作为本实施方式的研磨工具4，例如，能够使用公知的电动打磨器4。在电动打磨器4的末端部分40，例如设置有具有刚性而传递电动打磨器4的旋转力的盘垫、能够配合处理对象物的被研磨面的凹凸变形的中间垫等。并且，片状研磨件P1被相对于电动打磨器4的末端部分40的紧固面41(参照图11)能够装卸地粘贴。
本实施方式的电动打磨器4的末端部分40及片状研磨件P1均为盘状，各自的直径为大致相同的大小。此外，片状研磨件能够使用公知的研磨件。
本实施方式的集尘装置5可以使用公知的集尘装置5。本实施方式的集尘装置5不仅与研磨工具，也与研磨件自动更换装置1连接。具体地，吸引用配管6被设置成从集尘装置5分岔成研磨工具4和研磨件自动更换装置1，在分岔的各吸引用配管6设置有切换阀V。
〔研磨件自动更换装置〕
如图2所示，本实施方式的研磨件自动更换装置1具备用于从电动打磨器4的末端部分40剥离片状研磨件P1的研磨件剥离部10、用于相对于已剥离片状研磨件P1的电动打磨器4的末端部分40粘贴另外的片状研磨件P2的研磨件供给部30、以及控制电动打磨器4、研磨件剥离部10、及研磨件供给部30的各自的动作的未图示的控制部。
研磨件剥离部10具备研磨件剥离台11、及将剥离后的已使用的片状研磨件P1回收的回收箱17。
在研磨件剥离台11的上表面，沿其长边方向，待机用片12、吸引片21、剥离片13被按顺序排列地配置。
待机用片12配置于研磨件剥离台11的上表面的端部侧。在待机用片12，能够以使片状研磨件P1的整面接触的状态使电动打磨器4待机。
吸引片21具备多孔的半圆部分。在半圆部分的下方，设置有与吸引用配管6连接的吸引软管22的开口部。另外，半圆部分的曲率半径优选地设定成，与片状研磨件P1的曲率半径大致相同或比片状研磨件P1的曲率半径稍大。
剥离片13配置于与研磨件剥离台11的上表面的待机用片12侧不同的另一端部侧。本实施方式的剥离片13具备越靠研磨件剥离台11的上表面的另一端部侧宽度越大的角部14，设置成角部14的末端部分位于吸引片21的半圆部分的宽度方向的大致中心部分。
在剥离片13的与角部14不同的一侧的端部的上表面设置有轴修正部15。在轴修正部15，电动打磨器4的末端部分40的中心轴的位置被修正成与电动打磨器4的旋转轴一致。在轴修正部15，设置有能够容纳电动打磨器4的末端部分40的一部分的圆弧状凹部16。
如图6所示，吸引片21设置于比待机用片12及剥离片13都低的位置，在剥离片13与吸引片21之间，形成有比片状研磨件P1的厚度大的间隙G。
另外，待机用片12优选地设置于比剥离片13的高度位置稍低的位置。
吸引片状研磨件P1的吸引部20构成为具备吸引片21和吸引软管22。此外，构成为，通过使电动打磨器4向剥离片13侧水平移动，剥离片13(剥离板的一例)进入电动打磨器4的末端部分40和片状研磨件P1之间。即，借助来自吸引软管22的吸引力将片状研磨件P1向吸引片21吸引，且使剥离片13进入电动打磨器4的末端部分40和片状研磨件P1之间，由此能够从电动打磨器4剥离片状研磨件P1。
如图2所示，在研磨件剥离台11的剥离片13的下方，设置有将已剥离的片状研磨件P1向回收箱17导引的引导部件23(参照图7)。
在本实施方式中，在研磨件剥离台11的待机用片12及剥离片13的各自的下方，具备检测已剥离的片状研磨件P1的剥离检测传感器(未图示)。作为能够应用于本实施方式的剥离检测传感器，例如，列举公知的非接触式的光电传感器等。
本实施方式的研磨件供给部30具备空气压式的无杆压力缸构造31、检测新的另外的片状研磨件P2(参照图8)的粘贴的粘贴检测传感器35。
无杆压力缸构造31具有以俯视时为环状的方式立设的多个圆形支柱32，在这些圆形支柱32的内侧配置圆形的升降用台33。升降用台33构成为借助空气压沿圆形支柱32升降。在升降用台33上，积载更换用的新的另外的片状研磨件P2。
在本实施方式中，用于防止取两张片状研磨件P2的环状部件34设置于无杆压力缸构造31的上端部。本实施方式的环状部件34是导电性的海绵部件，防止由于剥离带电产生的静电。
粘贴检测传感器35设置于无杆压力缸构造31的上端部附近的横向外侧，检测相对于电动打磨器4的末端部分40是否粘贴有新的另外的片状研磨件P2。作为能够应用于本实施方式的粘贴检测传感器35，例如，列举公知的图像传感器、彩色传感器等。
〔片状研磨件的更换方法〕
接着，以下说明从电动打磨器4的末端部分40剥离片状研磨件P1来粘贴新的另外的片状研磨件P2的方法。
如图3所示，借助控制部控制研磨机器人来使电动打磨器4移动，使其在研磨件剥离台11的待机用片12上的既定的高度的剥离动作待机位置A待机。
如图4所示，借助控制部控制研磨机器人，使电动打磨器4下降，直至片状研磨件P1接触待机用片12，使电动打磨器4移动至剥离动作开始位置B。接着，使集尘装置5起动，进行吸引部20的吸引。
如图5所示，借助控制部控制研磨机器人，使电动打磨器4以既定的速度不改变高度地向吸引部20的吸引片21水平移动，使电动打磨器4移动至俯视时片状研磨件P1和吸引片21重叠的研磨件吸引位置C。
此时，如图6所示，到达吸引片21上的片状研磨件P1的一部分借助吸引部20的吸引力，呈从电动打磨器4的末端部分40剥离而被吸引片21吸引的状态，剥离片13的角部14的末端部分进入该剥离的部分。
借助控制部控制研磨机器人，使电动打磨器4以既定的速度不改变高度地进一步向剥离片13水平移动，由此，剥离片13进一步进入电动打磨器4的末端部分40和片状研磨件P1之间。并且，如图7所示，片状研磨件P1从电动打磨器4的末端部分40完全剥离而沿引导部件23落下，被回收至在剥离片13下装备的回收箱17中。
如图7所示，借助控制部控制研磨机器人，使电动打磨器4移动至剥离动作结束位置D后，使集尘装置5停止。此时，电动打磨器4的末端部分40容纳于轴修正部15的圆弧状凹部16中。
接着，在轴修正部15，电动打磨器4的末端部分40的中心轴的位置被修正成与电动打磨器4的旋转轴一致。在轴修正部15，使电动打磨器4的末端部分40物理性地接触，由此，检测电动打磨器4的末端部分40的中心轴的偏心来将其矫正。
接着，未图示的剥离检测传感器检测片状研磨件P1的剥离的有无，控制部判断剥离动作的好坏。片状研磨件P1的剥离正常进行的情况下，过渡至用于相对于已剥离片状研磨件P1的电动打磨器4的末端部分40，粘贴新的另外的片状研磨件P2的供给动作。但是，片状研磨件P1的剥离未正常进行而检测出异常的情况下，使电动打磨器4向上述的剥离动作待机位置A移动，再次实施剥离动作。
片状研磨件P1的剥离正常进行的情况下，如图8所示，借助控制部控制研磨机器人来使电动打磨器4移动，使其在研磨件供给部30上的既定的高度的供给动作待机位置E待机。
如图9所示，借助控制部控制研磨机器人，使电动打磨器4下降，直至电动打磨器4的末端部分40与积载于无杆压力缸构造31的内侧的新的另外的片状研磨件P2的最上的片状研磨件P2接触，使电动打磨器4移动至研磨件装配位置F。此时，从环状部件34的上表面至电动打磨器4的末端部分40的底面的距离为粘贴检测传感器35能够检测的距离。接着，借助控制部，同时启动基于研磨机器人的电动打磨器4的下降引起的推压动作、基于无杆压力缸构造31的升降用台33的上升引起的推压动作，将来自上下两方向的推压动作实施既定时间。
如图10所示，控制部在相对于片状研磨件P2的基于电动打磨器4和升降用台33的两者的推压动作进行既定时间后，使其停止。并且，控制研磨机器人来使电动打磨器4上升，使其移动至供给动作结束位置G。另外，供给动作结束位置G也可以设定于与上述的供给动作待机位置E相同的位置。
接着，粘贴检测传感器35检测新的另外的片状研磨件P2相对于电动打磨器4的末端部分40的的粘贴的有无，控制部判断供给动作的好坏。片状研磨件P2的粘贴被正常进行的情况下，结束片状研磨件的更换。但是，片状研磨件P2的粘贴未被正常进行而检测出异常的情况下，使电动打磨器4移动至上述的研磨件装配位置F，再次实施供给动作。
(其他实施方式)
1.上述实施方式中，公开了片状研磨件相对于电动打磨器4的末端部分40的紧固面41的整体粘贴的结构，但不限于此，例如也可以是，如图11所示，通过实施激光加工处理等，在电动打磨器4的末端部分40的紧固面41的外周缘部分，形成不粘贴片状研磨件的非粘贴部分42。
另外，如上所述地参照附图对本发明进行了说明，但本发明不限于该附图的结构，显然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内以各种各样的方式实施。
产业上的可利用性
本发明的研磨件自动更换装置能够特别适合地在对于例如汽车、铁道车辆、飞机、船舶等的机身整体或构成其的各种零件进行研磨处理的技术领域中利用。
附图标记说明
100 研磨件自动更换系统
1 研磨件自动更换装置
10 研磨件剥离部
11 研磨件剥离台
12 待机用片
13 剥离片(剥离板的一例)
14 角部
15 轴修正部
16 圆弧状凹部
17 回收箱
20 吸引部
21 吸引片
22 吸引软管
23 引导部件
30 研磨件供给部
31 无杆压力缸构造
32 圆形支柱
33 升降用台
34 环状部件
35 粘贴检测传感器
4 电动打磨器(研磨工具的一例)
40 末端部分
41 紧固面
42 非粘贴部分
5 集尘装置
6 吸引用配管
V 切换阀
P1 片状研磨件
P2 新的另外的片状研磨件
G 间隙
A 剥离动作待机位置
B 剥离动作开始位置
C 研磨件吸引位置
D 剥离动作结束位置
E 供给动作待机位置
F 研磨件装配位置
G 供给动作结束位置。

Claims (7)

1.一种研磨件自动更换装置，将相对于研磨工具的末端部分能够装卸地粘贴的片状研磨件自动地更换，其特征在于，
具备研磨件剥离部、研磨件供给部、控制部，
前述研磨件剥离部用于从前述研磨工具的末端部分剥离前述片状研磨件，
前述研磨件供给部用于相对于已剥离前述片状研磨件的前述研磨工具的末端部分，粘贴另外的前述片状研磨件，
前述控制部控制前述研磨工具、前述研磨件剥离部、及前述研磨件供给部的各自的动作，
前述研磨件剥离部具备吸引前述片状研磨件的吸引部、及进入前述研磨工具和前述片状研磨件之间的剥离板，借助前述吸引部吸引前述片状研磨件，并且借助前述剥离板从前述研磨工具剥离前述片状研磨件。
2.如权利要求1所述的研磨件自动更换装置，其特征在于，
在回收借助前述研磨工具研磨时产生的研磨粉的集尘装置连接有前述吸引部。
3.如权利要求1或2所述的研磨件自动更换装置，其特征在于，
前述研磨件剥离部具备检测已剥离的前述片状研磨件的剥离检测传感器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的研磨件自动更换装置，其特征在于，
前述研磨件剥离部具备轴修正部，前述轴修正部将前述研磨工具的末端部分的中心轴的位置修正成与前述研磨工具的旋转轴一致。
5.如权利要求1至4中任一项所述的研磨件自动更换装置，其特征在于，
前述研磨件供给部具备检测已粘贴的前述片状研磨件的粘贴检测传感器。
6.如权利要求1至5中任一项所述的研磨件自动更换装置，其特征在于，
在前述研磨工具的末端部分的外周缘部分形成有非粘贴部分。
7.一种研磨件自动更换系统，其特征在于，
具备权利要求1~6中任一项所述的研磨件自动更换装置、保持研磨工具的研磨机器人、及回收借助研磨工具研磨时产生的研磨粉的集尘装置。
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