JP2007181883A - 被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工される製品の仕様に合わせて特別な専用機を必要としない加工装置を提供する。
【解決手段】加工装置Ｅは、ヘリカルギヤＷの把持手段１０を有すると共に少なくとも一個の加工手段２０を取り付け可能な取り出しロボットＲと、この取り出しロボットＲのヘリカルギヤＷの搬送範囲ＣＡ内に配置した被加工物保持装置Ｈとで構成され、この被加工物保持装置Ｈは、前記取り出しロボットＲによって搬送されてきたヘリカルギヤＷを受け取る保持手段３０と、この受け取られるヘリカルギヤＷの上下方向の位置を設定する位置決め手段４０と、ヘリカルギヤＷを保持した状態でヘリカルギヤＷの加工箇所を変更する加工箇所変更手段５０から構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械加工装置等から製品を自動的に取り出す場合に用いられている普通の取り出しロボットを用いた加工装置に関する。

量産される歯車の面取り加工を、ホブ盤Ｈによって加工されたヘリカルギヤＷ（被加工物）の面取り加工を例として説明すると、一般にヘリカルギヤＷは、所定の仕様に設定されたホブ盤Ｈによって自動的に加工され、この加工されたヘリカルギヤＷは、取り出しロボットＲによってホブ盤Ｈから自動的に取り出され、この取り出されたヘリカルギヤＷは、搬送コンベヤにより、そのヘリカルギヤＷの仕様に合わせて作成した特別な面取り加工の専用機へと搬送され、この特別な仕様の専用機でヘリカルギヤＷの両端側の面取り加工が自動的に施される。

このように、従来、量産される歯車の面取り加工の場合、加工される歯車の仕様に合わせて作成した特別な専用機が必要となり、どうしてもコストアップになってしまう一方、上述した専用機を配置するためのスペースも必要になる。さらに、歯車の仕様が異なると、その歯車の仕様に合わせた専用機が新たに必要となるなど問題が多いのが現状である。

特開２００３ー２１１３４８号公報

解決しようとする問題点は、加工される製品の仕様に合わせて特別な専用機を必要とする点である。

本発明は、専用機を必要としないようにするため、被加工物の把持手段を有すると共に少なくとも一個の加工手段を取り付け可能な取り出しロボットと、この取り出しロボットの被加工物搬送範囲内に被加工物保持装置を配置したことを最も主要な特徴とする。

本発明は、一般に用いられている極普通の取り出しロボットを利用して被加工物に面取り加工を施すことができる。従って、量産される被加工物の仕様に合わせた特別な専用機を必要としない、また、上述した専用機を配置するためのスペースが不要であり、さらに、被加工物の仕様が異なっても従来のようにその仕様に合わせた専用機が不要で容易に対応できる。

製品のコストアップを阻止するという目的を、被加工物の把持手段を有すると共に少なくとも一個の加工手段を取り付け可能な取り出しロボットと、この取り出しロボットの被加工物搬送範囲内に被加工物保持装置を配置したことで実現した。

図１〜図５は本発明の実施例に係り、図１は本発明の実施例を示す被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置を示す正面視説明図、図２は被加工物の把持手段を示す平面図、図３は同正面図、図４は作動状態を示す正面視分解説明図、図５はヘリカルギヤの面取り加工を行う必要が有るヘリカルギヤの端面に現れる歯部の一部を示す斜視説明図である。

本発明の実施例においては、ホブ盤Ｈを用いて加工されたヘリカルギヤＷ（被加工物）の両端側の面取り加工を例として説明する。

本発明の実施例に係る、加工装置Ｅは、ヘリカルギヤＷの把持手段１０を有すると共に少なくとも一個の加工手段２０を取り付け可能な取り出しロボットＲと、この取り出しロボットＲのヘリカルギヤＷの搬送範囲ＣＡ内に配置した被加工物保持装置Ｈとで構成されている。

そして、前記被加工物保持装置Ｈは、前記取り出しロボットＲによって搬送されてきたヘリカルギヤＷを受け取る保持手段３０と、この受け取られるヘリカルギヤＷの上下方向の位置を設定する位置決め手段４０と、前記ヘリカルギヤＷを保持した状態でヘリカルギヤＷの加工箇所を変更する加工箇所変更手段５０から構成されている。

さらに説明すると、前記取り出しロボットＲは、フロアーＦに敷設されたレール１上にホブ盤Ｈに接近可能に設けられた機枠２と、この機枠２上に軸方向に回転可能に立設された回転基体３と、この回転基体３の頂部に前記軸方向と交差する方向に回転可能に軸着した第１アーム４と、この第１アーム４の頂部に第１アーム４と同一方向に回転可能に軸着した第２アーム５と、この第２アーム５の頂部に第２アーム５と同一方向及びこれと直交する方向に回転可能に軸着した取り付けアーム６とから構成され、この取り付けアーム６の自由端側に、前記ヘリカルギヤＷの把持手段１０と前記加工手段２０とがそれぞれ取り付けられている。

結局、本発明において用いられる取り出しロボットＲは、その取り付けアーム６の自由端側に、取り付けられている前記加工手段２０を除いては、広く一般に使用されている取り出しロボットＲが用いられている。

この加工手段２０は、本実施例において図示したように、ペンシルサンダーが用いられており、取り出しロボットＲの作動手順内に組み込まれたペンシルサンダー２０の作動手順に従って、前記取り出しロボットＲ及び後述する被加工物保持装置Ｈの各構成部分の作動と連動して、ヘリカルギヤＷの面取り加工を自動的に行い得るようになっている。

また、被加工物であるヘリカルギヤＷを左右から把持する把持手段１０は、本実施例において図２及び図３に示すように、ヘリカルギヤＷを径方向から把持する左右の指桿１１ａ，１１ｂと、この左右の指桿１１ａ，１１ｂに左右から把持力を付与する駆動源１２と、この駆動源１２の作動桿１３ａ，１３ｂを前記指桿１１ａ，１１ｂに連結する連結桿１４ａ，１４ｂとから構成されている。

本実施例は被加工物をヘリカルギヤＷとし、その面取り加工を例としたので、把持手段１０がヘリカルギヤＷを把持した時の回転方向の角度が重要である。

すなはち、ヘリカルギヤＷの面取り加工は、図５に示すように、ヘリカルギヤＷの端面に現れる歯形の縁に沿って行う必要が有る関係上、加工される複数のヘリカルギヤＷの回転方向の角度を、それぞれ一致させなければならない。つまり、取り出しロボットＲの把持手段１０でヘリカルギヤＷを把持したとき、ヘリカルギヤＷの角度がそれぞれ変わらないようにしなければならない。

但し、最終的に回転角度が決まるのは、後述する位置決め手段４０上において保持手段３０により把持されたときとなる。

従って、前記左右の指桿１１ａ，１１ｂの自由端側に形成した把持凹部１５の内側に、ヘリカルギヤＷの歯溝内に左右から先端の球面が弾撥的にはまり込むボール１６を弾撥的に装着してある。この結果、この把持手段１０がヘリカルギヤＷを把持するだけで、ヘリカルギヤＷの回転方向の角度を一定化することができ、各ヘリカルギヤＷに均質な面取り加工を施すことができる。（図４参照）
なお、この実施例では把持子１６として上述したようにボ−ルを用いたが、これは先端部を球面状とした弾丸状の部材を用いても良いのは勿論である。

また、弾撥部材としてこの実施例ではコイルスプリングを用いたが、これはゴム等の弾性体を用いても良い。

本実施例においては、上述したように、ヘリカルギヤＷの歯溝内に左右から先端の球面が、弾撥部材を用いて弾撥的にはまり込むようにしたが、これは弾撥部材を用いないで、先端の球面が、前記左右の指桿１１ａ，１１ｂの把持力で、はまり込むようにしても良いのは勿論である。

これは、本実施例において左右の指桿１１ａ，１１ｂを作動する駆動源１２として、エアシリンダを用いているので、左右の指桿１１ａ，１１ｂの把持力に多少の弾撥性を付与することができるからである。

前記被加工物保持装置Ｈの構成部分の一つである前記保持手段３０は、前記機枠２の側面に形成された面取り作業台７上に設置されているブラケット８に、前記加工箇所変更手段５０を介して設けられている。

この保持手段３０は、前記取り出しロボットＲによって搬送されてきた被加工物であるヘリカルギヤＷを受け取る（図４参照）と共に、これを所定の位置で保持し、保持した状態で上述したように取り出しロボットＲの加工手段２０によってヘリカルギヤＷの面取り加工が行なわれ、面取り加工が終了すると、ヘリカルギヤＷの保持状態が解除され、図示しない適宜搬出手段によって搬出されていく。

なお、図４において３６は把持子である。その他上述した保持手段３０の構成及び作動は、上述した把持手段１０と同様なのでここでの詳細な図示及び説明な省略する。

続いて前記被加工物保持装置Ｈの構成部分の一つである前記位置決め手段４０は、前記面取り作業台７上に設置されている。その設置位置は上述した保持手段３０の下方で、上面の高さを所定の高さに設定可能に構成されている。
本実施例では被加工物をヘリカルギヤＷとし、その面取り加工を例としたので、前記保持手段３０がヘリカルギヤＷを把持した時のヘリカルギヤＷの上面の高さが重要である。従って、この位置決め手段４０は、前記保持手段３０が、前記取り出しロボットＲによって搬送されてきた被加工物であるヘリカルギヤＷを受け取る際、ヘリカルギヤＷの下面を位置決め手段４０の上面に当接して、ヘリカルギヤＷを位置決めした後、受け取るようになっている。（図４参照）
この時、前記保持手段３０は、ヘリカルギヤＷを上述した把持手段１０から受け取る際、前記面取り作業台７でヘリカルギヤＷの回転方向の角度が多少ずれていても、保持手段３０でヘリカルギヤＷを保持すると、保持手段３０の把持子１６がヘリカルギヤＷの谷に噛み込むことで、回転方向の角度が自動的に修正され、正規の加工位置にセッティングさせることができる。

また、前記被加工物保持装置Ｈの構成部分の一つである前記加工箇所変更手段５０は、前記面取り作業台７上に設置されているブラケット８に取り付けられており、前述したように、このブラケット８には前記保持手段３０が取り付けられている。この加工箇所変更手段５０は、ヘリカルギヤＷの一方側の面取り加工が終了すると、前記保持手段３０がヘリカルギヤＷを把持したままの状態で、１８０度回転して他方側の面取り加工が行えるようにするものである。なお、この回転角度は被加工物によって適宜設定できるように構成されている。

上述したように、本発明の実施例からなる被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置は、一般に用いられている極普通の取り出しロボットＲを利用して被加工物Ｗに必要な加工を施すことができる。

上述した本発明の実施例のように、ホブ盤Ｈを用いてヘリカルギヤＷを自動的に加工する場合、一個加工するのに２分〜４分を要する、この加工時間の間は取り出しロボットＲは、休止状態つまり遊んでいる。この発明は、遊んでいる取り出しロボットＲを利用して被加工物Ｗの面取り加工を行うことができる。

これはヘリカルギヤに限らず、他の被加工物を加工する場合でも当然に云えることであり、しかも、現在使用しているロボットを用い、これに僅かな改良を加えるだけで良い。従って、量産される被加工物の仕様に合わせた特別な専用機を全く必要としないばかりでなく、専用機を配置するためのスペースが不要であり、さらに、被加工物の仕様が異なっても、従来のように、その仕様に合わせた専用機が不要で、容易に対応できる。

本発明の実施例からなる被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置を示す正面視説明図である。 被加工物の把持手段を示す平面図である。 同上正面図である。 本発明の実施例からなる被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置の作動状態を示す正面視分解説明図である。 ヘリカルギヤの面取り加工を行う必要が有るヘリカルギヤの端面に現れる歯部の一部を示す斜視説明図である。

符号の説明

７ 面取り作業台
１０ 把持手段
２０ 加工手段
３０ 保持手段
４０ 位置決め手段
５０ 加工箇所変更手段
Ｅ 被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置
Ｗ 被加工物（ヘリカルギヤ）
Ｒ 取り出しロボット
ＣＡ 取り出しロボットの被加工物（ヘリカルギヤ）の搬送範囲

Claims (7)

1. 被加工物の把持手段を有すると共に少なくとも一個の加工手段を取り付け可能な取り出しロボットと、
   この取り出しロボットの被加工物搬送範囲内に配置された被加工物保持装置とから構成したことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
2. 請求項１記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記被加工物保持装置は、前記取り出しロボットによって搬送されてきた被加工物を受け取る保持手段と、この受け取られる被加工物の上下方向の位置を設定する位置決め手段と、前記被加工物を保持した状態で被加工物の加工箇所を変更する加工箇所変更手段から構成したことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
3. 請求項１又は２記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記被加工物の把持手段は、被加工物であるヘリカルギヤを径方向から把持する左右の指桿の自由端側の内側に、ヘリカルギヤの歯溝内に左右から先端がはまり込む把持子を備えたことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
4. 請求項１又は２記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記加工手段は、ペンシルサンダーから構成され、前記取り出しロボットの作動手順内に組み込まれたペンシルサンダーの作動手順に従って、前記取り出しロボット及び前記被加工物保持装置の各構成部分の作動と連動して、被加工物であるヘリカルギヤの面取り加工を自動的に行い得るようにしたことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
5. 請求項１又は２記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記保持手段は、前記取り出しロボットの機枠側面に形成された面取り作業台上に設置されている前記加工箇所変更手段を介して設けられ、前記取り出しロボットによって搬送されてきた被加工物であるヘリカルギヤを受け取ると共に、これを所定の位置で保持し、保持した状態で取り出しロボットの加工手段によってヘリカルギヤの面取り加工が行なわれ、面取り加工が終了すると、ヘリカルギヤの保持状態が解除され搬出されるようにしたことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
6. 請求項１又は２記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記位置決め手段は、前記面取り作業台上で前記保持手段の下方に配置し、上面の高さを所定の高さに設定可能に構成され、前記保持手段が、前記取り出しロボットによって搬送されてきた被加工物であるヘリカルギヤを受け取る際、ヘリカルギヤの下面をこの位置決め手段の上面に当接して、ヘリカルギヤを位置決めした後、受け取るようにしたことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
7. 請求項１又は２記載の被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置であって、
   前記加工箇所変更手段は、前記面取り作業台に設置され、ヘリカルギヤの一方側の面取り加工が終了すると、前記保持手段がヘリカルギヤを把持したままの状態で、回転して他方側の面取り加工が行えるよう構成したことを特徴とする被加工物の取り出しロボットを用いた加工装置。
   

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