JP2004314201A - Robot hand for edging blade and robot for edging blade equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包丁の刃付けに関し、特に、良好な刃付けを行えるように包丁を支持可能な刃付け用ロボットハンドとこれを備えた刃付けロボットに関する。
【0002】
【関連する背景技術】
一般に、包丁は、刀身と一体のタングに木製の柄をリベット止めしたものであるが、包丁の耐久性などを向上する観点から、本出願人は、ステンレス鋼製の中空の柄をステンレス鋼製の刀身に突き合わせ接合してなる包丁を先に提案した(特許文献1を参照)。
【0003】
包丁の製造にあたっては、包丁の柄が木製であるかステンレス鋼製であるかに関わらず、例えばプレス成形された刀身に熱処理を施した後に、刃先を好適角度に研磨する刃付けが行われる。一般に刃付けは手作業で行われ、この際、電動モータなどにより回転駆動される砥石や研磨ベルトの研磨面に刃先を好適角度で押し当て、この研磨面に沿って包丁を移動させる。こうした手作業による刃付けは、作業者の経験と勘に大きく依存したものになり、熟練および労力を要する。このため、刃付け品質の向上や生産量の増大に制約が生じる。
【0004】
さて、多関節ロボットのロボットハンドに装着した加工具や被加工物の姿勢や移動経路を制御して種々の作業を行うことは例えば特許文献2から公知であり、従って、ロボットハンドで支持した包丁の刃先を研磨面に押し当てて移動させることにより刃付けを行うことは原理的には実現可能である。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−189682号公報
【特許文献2】
特開平7−204952号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、包丁の刃先全長にわたって良好に刃付けすることは実際には困難である。
本発明者は、刃付けロボットの試作とその評価を繰り返す過程で、ロボットハンドによる包丁の保持形態が刃付けの良否に大きく影響するとの結論を得た。例えば、刀身の先端上部と柄の中間部との2点をロボットハンドで保持した場合、刃付け不良を来たすことが明らかになった。
【0007】
本発明の目的は、良好な刃付けを行えるように包丁を保持可能な刃付け用ロボットハンドおよびその様なロボットハンドを備えた刃付けロボットを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の刃付け用ロボットハンドは、刃付け対象となる包丁の刀身の左右半部を刃先及びその近傍を除いて密に収容する刀身収容空間がそれぞれ形成された左右クランプを有する刀身保持部と、左右クランプを支持すると共に両クランプが互いに離隔する第1位置と両クランプが互いに近接または当接する第2位置との間で左右クランプを移動させるクランプ駆動部とを備える。
【0009】
本発明のロボットハンドによれば、第1位置にあって互いに離隔した左右クランプ間に包丁の刀身を配置した状態でクランプ駆動部により左右クランプが第2位置をとるように刀身保持部を駆動すると、左右クランプが互いに近接または当接して両クランプの刀身収容空間に刀身の左右半部の大部分が密に収容され、包丁が安定に保持される。
【0010】
また、左右クランプの刀身収容空間は、全体として、規定の形状寸法を有する刀身の大部分を密に収容するように形成されているため、左右クランプ内に収容された刀身に反りがあるとこれが矯正される。
また、刀身と柄とを突き合わせ接合したタイプの包丁では刀身の軸線と柄の軸線との間に僅かなずれを来すことがある。そして、包丁を刀身と柄との2点で保持するようにロボットハンドを構成した場合、その様な軸線の不一致がある包丁を装着したロボットハンドを研磨面に対して規定の如く位置決めすると共に規定の移動軌跡に沿って移動させたとしても、研磨面に対して刀身がなす角度が所望の角度からずれて刃付け不良を来す。この点、本発明のロボットハンドでは包丁の刀身のみを保持するので、ロボットハンドひいては刀身を研磨面に対して規定のとおりに位置決めして移動させる上で刀身と柄の軸線の不一致は何らの影響も及ぼさず、従って、軸線の不一致に起因する刃付け不良が解消される。
【0011】
本発明の刃付けロボットは、上記のロボットハンドが装着された先端アームを有するロボット本体と、前記ロボット本体と前記ロボットハンドのクランプ駆動部を駆動制御する制御装置と、前記ロボットハンドの刀身保持部により保持された刀身の刃先を研磨する研磨面を有した研磨装置とを備えることを特徴とする。本発明の刃付けロボットによれば、ロボット本体およびロボットハンドのクランプ駆動部が制御装置により駆動制御されてロボットハンドの左右クランプが包丁の近くで第1位置をとり、両クランプ間に刀身が配される。次に、クランプ駆動部が駆動制御されて左右クランプが第2位置を取り、両クランプの刀身収容空間に刀身の大部分が密に収容されて包丁が保持される。この結果、刀身に反りがある場合にも反りが矯正され、また、刀身の軸線と柄の軸線とが合致していない場合にもその様な軸線の不一致の影響を受けることなく包丁が正確に保持される。このため、ロボットアームを駆動制御して、刀身の刃先を研磨装置の研磨面に所望角度で当接させた状態で研磨面に沿って刀身を移動させると、刀身の刃先全体が研磨面により所望角度で研磨される。すなわち、良好に刃付けされる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による刃付けロボットを説明する。
図1ないし図3に示すように、本実施形態の刃付けロボット1は、複数のアームを有した多関節ロボット本体2を備えている。ロボット本体2は、例えば、床に設置された基台21に対して旋回可能に設けられた旋回台22に基端部が関節結合された第1アーム23と、この第1アーム23の先端部に関節結合された基端部を有する第2アーム(先端アーム)24とを有し、先端アーム24はその軸線の回りに回動可能になっている。従来公知の多関節ロボットの場合と同様、各関節には各アームを駆動するサーボモータなどのアクチュエータが装着され、これらのアクチュエータは、刃付けロボット1が備える制御盤付きの制御装置3により駆動制御されるようになっている。
【0013】
ロボット本体2の先端アーム24には、刃付け対象となる包丁7を把持するロボットハンド4が、このロボットハンドの軸線の回りに回動可能なように装着され、制御装置3の制御下で各アームやロボットハンドを駆動制御することにより、ロボットハンド4やこれに装着された包丁7の姿勢や移動軌跡を任意に制御可能になっている。
【0014】
刃付け対象となる包丁の種類は特に限定されないが、図2ないし図4に例示する包丁7は、モリブデン及びバナジウムが添加された超硬質ステンレス鋼からなる刀身71と、同種のステンレス鋼からなり刀身71に突き合わせ接合された中空の柄72とから構成されている。中空の柄72の内部には、包丁7の重量バランス調整のための、川砂などの充填材が充填されている。また、柄72の外面には半球状の窪み73が多数形成されて滑り止めを構成している。刀身71は、図6に示すような断面形状を有している。すなわち、刀身71の厚さtは、みね(上面)74から高さ方向中間部75にかけて略同一になっているが、中間部75から刃先76に向かって徐々に薄くなっている。
【0015】
本実施形態のロボットハンド4は、包丁7を安定に保持する観点から、図7及び図8に示すように、包丁の刀身71の大部分を保持するように構成された刀身保持部41と、この刀身保持部41を支持するクランプ駆動部46とを有している。
刀身保持部41は左右クランプ42、43を有し、両クランプ42、43には、規定の寸法形状を有する刀身71の左右半部を刃付け対象領域77及びその近傍を除いて密に収容する刀身収容空間44、45が形成されている(図5)。この様に刀身71の大部分を密に収容するため、刀身収容空間44、45の各々は刀身71の半部の三次元形状に対して相補的な三次元形状に形成されている。例えば、刀身収容空間の深さDは、クランプ下端部において先端に向かって徐々に浅くなっている。また、左右クランプ42、43の先端部の外面は先細形状に形成され、刀身71に対して鋭角の刃付けを行えるようにしている。
【0016】
そして、左右クランプ42、43はクランプ駆動部46の空圧シリンダ47により駆動されて、両クランプ42、43が互いに離反する第1位置(図示略)と両クランプ42、43が互いに近接または当接する第2位置(図7)との間で移動するようになっている。
詳しくは、クランプ駆動部46は、空圧シリンダ47の本体が装着される中空のシリンダ支持部材46aと、左右クランプ42、43がそれぞれ固定される一対のクランプ支持部材46bとを備えている。空圧シリンダ47は例えば複動式であって、加圧空気源(図示略)からの加圧空気が第1ポート(図示略)を介して第1室(図示略)に供給されるとシリンダロッド47cが下動する一方、加圧空気が第2ポート(図示略)を介して第2室(図示略)に供給されるとシリンダロッド47cが上動するようになっている。図7中、参照符号47dは、シリンダロッド47cの先端に設けられた円錐状の楔部である。
【0017】
クランプ駆動部46は、シリンダ支持部材46aにより支持されたガイド軸46d及び支軸46eを有している。ガイド軸46dは、シリンダ支持部材46aに形成されたスロット内で移動できるようになっており、支軸46eはクランプ支持部材46bを揺動自在に支持している。また、一対のクランプ支持部材46bの間には圧縮コイルスプリング46gが配され、そのバネ力でクランプ支持部材46bを互いに離反する方向へ付勢して左右クランプ42、43を離間させるようになっている。また、一対のガイド軸46d間には引っ張りバネ46iが設けられている。
【0018】
各クランプ支持部材46bのガイド軸46d及び支軸46eにはローラ46f、46hがそれぞれ回転自在に支持され、ローラ46fはシリンダロッド47cの楔部47dの周面に当接している。従って、空圧シリンダ47のシリンダロッド47cが上動すると、一対のクランプ支持部材46bは、ローラ46fが互いに離反するような方向へ支軸46eの回りで揺動し、左右クランプ42、43が第1位置をとって互いに離反するに至る。一方、シリンダロッド47cが下動すると、クランプ支持部材46bは、ローラfが互いに接近するような方向へ支軸46eの回りで揺動し、左右クランプ42、43が第2位置をとって互いに近接または当接して刀身71を保持するに至る。
【0019】
上記説明から明らかなように、ロボットハンド4の刀身保持部41は、包丁7の刀身71の上方から接近して刀身71の大部分を保持するようになっている。本実施形態の刃付けロボット1は、その様な接近手法によっても刀身71を正確に保持可能なように包丁7を位置決めする位置決め装置5を備えている。
この位置決め装置5は、図4に示すように、位置決め台54、55と位置決めピン61、62とから構成されている。
【0020】
位置決めピン61、62は、ロボットハンド4のシリンダ支持部材46aにより支持されている(図8)。これに関連して、左右クランプ42、43には、刀身収容空間44、45に連通する位置決めピン収容空間48、49がそれぞれ形成されている(図5)。
一方、位置決め台54、55は、図1、図3及び図4に示すように回転テーブル51上のトレー53内に固定され、複数本の包丁7を保持するようになっている。包丁7を規定の位置及び高さに保持するため、位置決め台54、55には、トレー53内に収容される包丁7と同数の溝が形成されている。位置決め台54は包丁7の刃先76の先端部を保持するもので、位置決め台54の溝の底面は図4に示すように刃先先端部の底面形状と相補的な形状に形成されている。一方、位置決め台55は包丁7の刀身71と柄72との接合部ないし柄72の基端部を保持するものであり、位置決め台55の溝の底面は包丁7の当該部分の底面形状と相補的な形状に形成されている。
【0021】
作業効率を向上するため、回転テーブル51の上面には2つのトレー53が固定され、回転テーブル51の上方に設置した安全柵9の外側に配されたトレー53内に作業者が包丁7を配列する間に、安全柵9の内側に配されたトレー53に収容された包丁7を刃付けロボット1による刃付けに供するようにしている。刃付け済みの包丁7はトレー53内に再度収容される。そして、安全柵9の内側のトレー53に収容された包丁7全てについての刃付けが終了すると、回転テーブル51を180度回転して別のトレー53に収容された包丁7が刃付けに供される。回転テーブル51の回転は、回転テーブル51の下方に設置された電動モータによって行われ、例えば、制御装置3による制御下あるいは制御装置3の制御盤に設けられた操作スイッチ(図示略)のオペレータによる手動操作に応じて電動モータが始動して回転テーブル51が回転軸52の回りで回転し、回転テーブルが180度回転すると電動モータが作動停止して別のトレー53が所定位置に位置決めされる。
【0022】
図1及び図2中、参照符号6は研磨装置を示し、また、参照符号8は、刃付けに供される包丁7の寸法形状が規定のものであるか否かの判定およびロボットハンド4による包丁7の保持状態の適否の判定に用いられる検査装置を表す。研磨装置6は、包丁7の刃先76を研磨するための研磨面を備えた研磨ベルト6aを有している。研磨ベルト6aは、研磨装置6が備える駆動ローラ及び従動ローラに張り渡され、電動モータなどの回転駆動源により駆動ローラを介して回転駆動されるようになっている。
【0023】
以下、上記構成の刃付けロボット1の作用を説明する。
先ず、安全柵9の外側にあるトレー53内に包丁7を配列した後に作業者が制御装置3の制御盤の操作スイッチを操作すると、回転テーブル51が180度回転して安全柵9の内側に配置され、制御装置3は図9に示す刃付け制御ルーチンを開始する。
【0024】
すなわち、刃付け制御ルーチンのステップS1では、制御装置3の制御下でロボットハンド4のクランプ駆動部46が駆動され、ロボットハンド4の刀身保持部41の左右クランプ42、43が互いに離隔した第1位置をとる。そして、ロボット本体2が駆動されてロボットハンド4がトレー53内の第1番目の包丁7の上方に位置決めされ、次に、ロボットハンド4が下動されて左右クランプ42、43間に刀身71が配される。
【0025】
この状態で、空圧シリンダ47と加圧空気源(図示略)との間に介在する開閉弁(図示略)が開いて空圧シリンダ47の第2室に加圧空気が供給され、これにより空圧シリンダ47のシリンダロッド47cが下動し、左右クランプ42、43が接近方向へ移動して両クランプが互いに当接する第2位置をとる。この結果、両クランプの刀身収容空間44、45に刀身71の大部分が収容されて包丁7がロボットハンド4により保持される。ここで、刀身収容空間44、45が規定の形状寸法の刀身を密に収容するように形成されているため、刀身71に反りがあるとこれが矯正される。また、包丁7の保持にあたり刀身71のみを保持するので、刀身71の軸線と柄72の軸線とが合致していない場合にもその様な軸線の不一致の影響を受けることなく包丁7を正確に保持することができる。
【0026】
この様にしてロボットハンド4により包丁7が保持されると、ロボットハンド4が上動するようにロボット本体2が駆動制御されて包丁7がトレー53から取り出される(ステップS1)。
次に、ロボットハンド4により保持された包丁7の刃先76の先端が検査装置8の検査溝8aに位置決めされ、更に、刃先前端から後端にかけて検査溝8a内を刃先が移動するようにロボット本体2を駆動する。検査溝8aの両側には例えば光学式センサ(図示略)の発光部と受光部が設置されており、制御装置3は光学式センサからの電気信号に基づいて包丁7の寸法形状が規定範囲内のものであるか否かを判定し、また、ロボットハンド4による包丁7の保持状態の良否を判定する(ステップS2)。
【0027】
ステップS2において包丁7の寸法形状および保持状態が正常であると判定すると、制御装置3はロボット本体2を駆動制御して包丁7の刃先76の片面の先端を研磨装置6の回転している研磨ベルト6aの研磨面上の規定位置に位置決めし、次に、先端アーム24をその軸線のまわりに所定角度回転させて研磨面に対して刃先76の片面を研磨角度にセットする(ステップS3及びS4)。
【0028】
この様に刃先76の片面を研磨面に研磨角度で当接させた状態で、刃先76の各部が研磨面上の規定位置を順次通るようにロボット本体2が駆動される。この結果、ロボットハンド4及びこれに保持された包丁7が研磨角度に対応する角度だけ傾いた状態で円弧状の軌跡に沿って移動し、刃先76の前端から後端にかけて刃先の片面全体が研磨され、これにより刃先片面の刃付けが完了する(ステップS5)。刀身71の大部分を左右クランプ42、43により安定に保持するという固有の包丁保持形態の下で刃先76を研磨ベルト6aの研磨面に沿って上記のように移動制御することにより、良好な刃付けを行える。
【0029】
その後、包丁7を保持したロボットハンド4を、研磨面を越えて退避位置まで更に移動させた後にロボットハンド4を反転させ(ステップS6)、次に、上記ステップS3〜S5にそれぞれ対応するステップS7〜S9を順次実行することにより、刃先76の他面全体を研磨する。
以上のようにして包丁7の刃先両面の刃付けが完了すると、制御装置3はロボット本体2を駆動してロボットハンド4に保持された包丁7の刀身71を回転テーブル51上のトレー53内の位置決め台54、55の第1番目の溝に位置決めし、次いで、空圧シリンダ47のシリンダロッド47cを上動させて左右クランプ42、43を開いて包丁7をトレー53内へ戻し(ステップS10)、第1番目の包丁7についての刃付け制御ルーチンを終了する。以下、第2番目以降の包丁についての刃付けを同様の手順で順次実施する。なお、刃付け制御ルーチンのステップS2において包丁7の形状寸法や保持状態に異常があると判定されると、制御フローはステップS9へ移行し、包丁7がトレー53内へ戻される。
【0030】
以上で本発明の一実施形態に係る刃付け用ロボットハンドおよびこれを備えた刃付けロボットについての説明を終えるが、本発明は上記実施形態のものに限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、ステンレス鋼製の刀身にステンレス製の中空の柄を突き合わせ接合したタイプの包丁を刃付けする場合について説明したが、本発明は、刀身に木製の柄をリベット結合したタイプの包丁の刃付けにも適用可能である。また、刀身の断面形状も図示のものに限定されない。
【0031】
また、上記実施形態では、作業効率や位置決め精度の向上のため、回転テーブルに固定されたトレー内に刃付け対象の包丁を配列するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、刃付け対象の包丁を一本づつ所定の位置に手作業で配置しても良い。また、刃付けロボットによる刃付けに先だって刃付け対象の包丁の寸法形状や保持状態の良否を検査装置によって検査することは必須ではない。更に、ロボット本体の構成や制御手順、クランプ駆動部の構成ならびに研磨装置の構成、配置などは上記実施形態のものに限定されない。
【0032】
図10は本発明の変形例に係るクランプ駆動部を備えたロボットハンド(クロスローラ平行ハンド)を示し、クランプ駆動部46は、シリンダ支持部材としてのボディ46aとこれに装着された空圧シリンダ47とを備えている。空圧シリンダ47は例えば複動式であって、シリンダ本体に形成された第1ポート47aを介して第1室へ加圧空気が供給されると、ピストン47cが下動する一方、第2ポート47bを介する第2室への加圧空気供給に応じてピストン47cが上動するようになっている。
【0033】
クランプ駆動部46は、ピストン47cの往復動に応じて左右クランプ42、43を開閉する駆動機構48を有している。詳しくは、駆動機構48は、ピストン47cの先端面に接する一対のアーム48aを備え、両アーム48aは、支持軸48bにより揺動可能に支持され、ピストン47cの移動に応じて互いに反対方向へ揺動するようになっている。各アーム48aには作動軸48cが嵌入するスロットが形成され、各アーム48aは、作動軸48cを介して、ベアリング付けのリテーナ48dに連結されている。一対のリテーナ48dは、左右クランプ42、43を支持する一対のマスタージョウ48eに連結されている。従って、図10に示すように、ピストン47cが下動すると、各アーム48aは、リテーナ48dがクランプ閉位置をとるような方向へ揺動し、これにより、左右クランプ42、43が互いに近接または当接して刀身を保持する。一方、ピストン47cが上動すると、各アーム48aは反対方向へ揺動し、これにより、リテーナ48dが、ロボットハンド幅方向にクランプ閉位置からクランプ開位置へ移動して左右クランプ42、43が互いに離反方向へ移動し、刀身の保持が解除される。
【0034】
クランプ駆動部の構造は上記のものに限定されず、復帰スプリングを備えた単動式のものでも良い。また、包丁7の刃付けは1段階で行えるが、粗仕上げと最終仕上げの2段階で行うようにしても良く、この場合、粗仕上げ用の刃付けロボットと最終仕上げ用の刃付けロボットを用意する。ここで、図7及び図8に示したクランプ駆動部46の方が図10のものよりも包丁7を保持する力が強く、最終仕上げに適する。従って、図7及び図8のクランプ駆動部を最終仕上げ用の刃付けロボットに装備するのが望ましい。一方、図10に示したクランプ駆動部46は粗仕上げに好適する。本発明の刃付けロボットはその他の点に関しても種々変形可能である。
【0035】
【発明の効果】
本発明の刃付け用ロボットハンドは、刃付け対象となる包丁の刀身の左右半部を刃先及びその近傍を除いて密に収容する刀身収容空間がそれぞれ形成された左右クランプを有する刀身保持部と、左右クランプを支持すると共に両クランプが互いに離隔する第1位置と両クランプが互いに近接または当接する第2位置との間で左右クランプを移動させるクランプ駆動部とを備えるので、包丁を良好に保持して良好な刃付けを行えるようにすることができる。
【0036】
また、本発明の刃付けロボットは、上記のロボットハンドが装着された先端アームを有するロボット本体と、前記ロボット本体と前記ロボットハンドのクランプ駆動部を駆動制御する制御装置と、前記ロボットハンドの刀身保持部により保持された刀身の刃先を研磨する研磨面を有した研磨装置とを備えるので、ロボットハンドにより包丁を良好に保持して良好な刃付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による刃付けロボットの概略平面図である。
【図2】刃付けロボットのロボット本体及び研磨装置の概略側面図である。
【図3】刃付けロボットのロボット本体及び回転テーブルの概略正面図である。
【図4】刃付けロボットの位置決め装置を刃付け対象の包丁と共に示す一部断面拡大側面図である。
【図5】ロボットハンドの刀身保持部を構成する左右クランプを図4のV−V線に沿って示す拡大部分断面図である。
【図6】研磨対象である刀身の断面図である。
【図7】ロボットハンドのクランプ駆動部の側面図である。
【図8】クランプ駆動部の正面図である。
【図9】刃付けロボットの制御装置により実行される刃付け制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図10】本発明の変形例に係るクランプ駆動部を備えたロボットハンドを示す概略図である。
【符号の説明】
1 刃付けロボット
2 ロボット本体
3 制御装置
4 ロボットハンド
5 位置決め装置
6 研磨装置
6a 研磨ベルト
7 包丁
8 検査装置
9 安全柵
23、24 ロボットアーム
41 刀身保持部
42、43 クランプ
44、45 刀身収容空間
46 クランプ駆動部
51 回転テーブル
61、62 位置決めピン
71 刀身
72 柄
76 刃先[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a knife blade, and more particularly to a blade robot hand capable of supporting a knife so as to perform good blade cutting and a blade robot provided with the same.
[0002]
[Related background art]
Generally, a kitchen knife is made by riveting a wooden handle to a tongue that is integral with the blade, but from the viewpoint of improving the durability of the kitchen knife, the applicant has made a stainless steel hollow handle a stainless steel handle. (See Patent Document 1).
[0003]
In manufacturing a kitchen knife, regardless of whether the handle of the kitchen knife is made of wood or stainless steel, for example, after a heat treatment is performed on a pressed blade, the blade is polished at a suitable angle. Generally, the cutting is performed manually. At this time, the cutting edge is pressed at a suitable angle against a polishing surface of a grindstone or a polishing belt which is rotationally driven by an electric motor or the like, and the kitchen knife is moved along the polishing surface. Such manual cutting depends heavily on the experience and intuition of the operator, and requires skill and labor. For this reason, restrictions are imposed on the improvement of the cutting quality and the increase in the production amount.
[0004]
Now, it is known, for example, from
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-189682 [Patent Document 2]
JP-A-7-204952
[Problems to be solved by the invention]
However, it is actually difficult to satisfactorily sharpen the entire length of the knife edge.
The inventor of the present invention has concluded that the manner in which the knife is held by the robot hand greatly affects the quality of the blade in the course of repeating the trial production and evaluation of the bladed robot. For example, when two points, the upper end of the blade and the middle part of the handle, are held by the robot hand, it has been found that the blade is defective.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a blade-handling robot hand capable of holding a kitchen knife so as to perform good blade-cutting and a blade-cutting robot provided with such a robot hand.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The blade-handling robot hand of the present invention includes a blade holder having left and right clamps each having a blade housing space in which the left and right halves of the blade of the knife to be bladed are tightly stored except for the blade edge and its vicinity. A clamp driving unit that supports the left and right clamps and moves the left and right clamps between a first position where the two clamps are separated from each other and a second position where the two clamps are close to or in contact with each other.
[0009]
According to the robot hand of the present invention, when the blade of the kitchen knife is disposed between the left and right clamps that are separated from each other at the first position, the blade driving unit drives the blade holder so that the left and right clamps take the second position. The left and right clamps approach or abut each other, most of the left and right halves of the blade are closely housed in the blade housing space of both clamps, and the kitchen knife is stably held.
[0010]
In addition, since the blade housing space of the left and right clamps is formed so as to densely house most of the blades having the prescribed shape and dimensions as a whole, if the blades housed in the left and right clamps are warped, this will occur. Be corrected.
Also, in a knife of a type in which a blade and a handle are butt-joined, a slight deviation may occur between the axis of the blade and the axis of the handle. When the robot hand is configured to hold the kitchen knife at two points, the blade and the handle, the robot hand equipped with the kitchen knife having such an inconsistency in the axis is positioned as specified with respect to the polishing surface and specified. Even when the blade is moved along the movement trajectory, the angle formed by the blade with respect to the polished surface deviates from a desired angle, resulting in poor blade sharpening. In this regard, since the robot hand of the present invention holds only the blade of the kitchen knife, inconsistency between the axis of the blade and the handle in positioning and moving the robot hand and thus the blade relative to the polished surface in a prescribed manner has no effect. And therefore, poor cutting performance due to axis misalignment is eliminated.
[0011]
A bladed robot according to the present invention includes a robot body having a tip arm on which the robot hand is mounted, a control device that drives and controls a clamp drive unit of the robot body and the robot hand, and a blade holder of the robot hand. And a polishing apparatus having a polishing surface for polishing the cutting edge of the blade held by the blade. According to the bladed robot of the present invention, the right and left clamps of the robot hand take the first position near the kitchen knife, and the blade is arranged between both clamps, with the robot main body and the clamp drive of the robot hand being driven and controlled by the control device. Is done. Next, the right and left clamps take the second position by controlling the driving of the clamp driving unit. Most of the blades are closely housed in the blade housing spaces of both clamps, and the kitchen knife is held. As a result, even when the blade has a warp, the warp is corrected, and even when the axis of the blade and the axis of the handle do not match, the knife can be accurately adjusted without being affected by such misalignment of the axis. Will be retained. For this reason, when the robot arm is driven and controlled and the blade is moved along the polishing surface in a state where the blade edge of the blade contacts the polishing surface of the polishing device at a desired angle, the entire blade edge of the blade is desired by the polishing surface. Polished at an angle. That is, the blade is satisfactorily cut.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a blade robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the blade robot 1 of the present embodiment includes an articulated robot
[0013]
A robot hand 4 for holding the
[0014]
Although the type of the knife to be bladed is not particularly limited, the
[0015]
From the viewpoint of holding the
The blade holder 41 has left and right clamps 42 and 43, and the
[0016]
Then, the left and right clamps 42 and 43 are driven by the pneumatic cylinder 47 of the
More specifically, the
[0017]
The
[0018]
[0019]
As is apparent from the above description, the blade holder 41 of the robot hand 4 approaches the
As shown in FIG. 4, the positioning device 5 includes positioning tables 54 and 55 and positioning pins 61 and 62.
[0020]
The positioning pins 61 and 62 are supported by a cylinder support member 46a of the robot hand 4 (FIG. 8). In this connection, the left and right clamps 42, 43 are formed with positioning
On the other hand, the positioning tables 54 and 55 are fixed in a
[0021]
In order to improve work efficiency, two
[0022]
In FIGS. 1 and 2,
[0023]
Hereinafter, the operation of the bladed robot 1 having the above configuration will be described.
First, when the operator operates the operation switch of the control panel of the
[0024]
That is, in step S1 of the blade control routine, the
[0025]
In this state, the on-off valve (not shown) interposed between the pneumatic cylinder 47 and the pressurized air source (not shown) opens to supply pressurized air to the second chamber of the pneumatic cylinder 47, thereby The cylinder rod 47c of the pneumatic cylinder 47 moves downward, and the left and right clamps 42 and 43 move in the approaching direction to take the second position where the two clamps come into contact with each other. As a result, most of the
[0026]
When the
Next, the tip of the
[0027]
If it is determined in step S2 that the size, shape, and holding state of the
[0028]
In this manner, the
[0029]
Thereafter, the robot hand 4 holding the
When the cutting of both sides of the cutting edge of the
[0030]
The description of the blade-handing robot hand and the blade-equipped robot provided with the same according to one embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified.
For example, in the above-described embodiment, a case where a knife of a type in which a stainless steel hollow handle is butt-joined to a stainless steel blade has been described, but the present invention is a type in which a wooden handle is riveted to the blade. It can also be applied to the blade of a kitchen knife. Further, the cross-sectional shape of the blade is not limited to the illustrated one.
[0031]
In the above embodiment, the knives to be bladed are arranged in a tray fixed to a rotary table in order to improve work efficiency and positioning accuracy, but the present invention is not limited to this. For example, the knives to be bladed may be manually arranged at predetermined positions one by one. In addition, it is not essential to inspect the size and shape of the kitchen knife to be bladed and the quality of the holding state with the inspection device before the blade is bladed by the blade robot. Furthermore, the configuration and control procedure of the robot main body, the configuration of the clamp driving unit, and the configuration and arrangement of the polishing device are not limited to those of the above-described embodiment.
[0032]
FIG. 10 shows a robot hand (cross roller parallel hand) having a clamp drive unit according to a modification of the present invention. The
[0033]
The
[0034]
The structure of the clamp driving section is not limited to the above, and may be a single-acting type having a return spring. The
[0035]
【The invention's effect】
The blade-handling robot hand of the present invention includes a blade holder having left and right clamps each having a blade housing space in which the left and right halves of the blade of the knife to be bladed are tightly stored except for the blade edge and its vicinity. And a clamp driving unit that supports the left and right clamps and moves the left and right clamps between a first position where the two clamps are separated from each other and a second position where the two clamps are close to or in contact with each other. As a result, it is possible to perform good blade cutting.
[0036]
Also, a blade-equipped robot according to the present invention includes a robot body having a tip arm on which the robot hand is mounted, a control device that drives and controls a clamp drive unit of the robot body and the robot hand, and a blade of the robot hand. Since there is provided a polishing device having a polishing surface for polishing the blade edge of the blade held by the holding portion, it is possible to hold the kitchen knife well by the robot hand and perform good blade cutting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a blade robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of a robot main body and a polishing apparatus of the blade setting robot.
FIG. 3 is a schematic front view of a robot main body and a rotary table of the blade attaching robot.
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional side view showing the positioning device of the blade robot together with a knife to be bladed.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view showing left and right clamps constituting a blade holder of the robot hand, taken along line VV of FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view of a blade to be polished.
FIG. 7 is a side view of a clamp drive unit of the robot hand.
FIG. 8 is a front view of a clamp driving unit.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a blade control routine executed by the control device of the blade robot.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a robot hand including a clamp driving unit according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 bladed
Claims (5)
前記左右クランプを支持すると共に両前記クランプが互いに離隔する第1位置と両前記クランプが互いに近接または当接する第2位置との間で前記左右クランプを移動させるクランプ駆動部と
を備えることを特徴とする刃付け用ロボットハンド。A blade holder having left and right clamps each having a blade housing space for tightly storing the left and right halves of the blade of the knife to be bladed except for the blade edge and its vicinity,
A clamp driving unit that supports the left and right clamps and moves the left and right clamps between a first position where the two clamps are separated from each other and a second position where the two clamps approach or contact each other. Robot hand for cutting blades.
前記ロボット本体と前記ロボットハンドのクランプ駆動部を駆動制御する制御装置と、
前記ロボットハンドの刀身保持部により保持された刀身の刃先を研磨する研磨面を有した研磨装置と
を備えることを特徴とする刃付けロボット。A robot body having a tip arm on which the robot hand according to claim 1 is mounted,
A control device for driving and controlling a clamp drive unit of the robot body and the robot hand,
A polishing device having a polishing surface for polishing a blade edge of a blade held by a blade holding portion of the robot hand.
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