JP2019034396A - Full-automatic deburring machine and floating mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋳造を行った際にワークに生じるバリを除去するためのバリ取り機に関するものであって、特に、従来よりも作業速度を速めることができ、ワークの精度を悪化させることなくバリを研削できるバリ取り機に関する。 The present invention relates to a deburring machine for removing burrs generated on a workpiece when casting, and in particular, the working speed can be increased more than before, and the burrs can be obtained without deteriorating the accuracy of the workpiece. It relates to a deburring machine that can grind.
鋳造におけるバリ取りは、ワークを定められた形状に整え、一定寸法に保つために欠かせないものである。鋳造製品には鋳物バリが発生し、凝固した後に除去されるものであるが、鋳物バリが発生する位置と鋳物バリの大きさは都度変化する。しかし、様々な形状および大きさの鋳物バリの発生に関わらず、鋳物バリは全て除去する必要がある。 Deburring in casting is indispensable for arranging a workpiece into a predetermined shape and maintaining a constant dimension. Cast burrs are generated in a cast product and are removed after solidification. However, the position where the cast burrs are generated and the size of the cast burrs change each time. However, it is necessary to remove all casting burrs regardless of the occurrence of casting burrs of various shapes and sizes.
ところで、従来のバリ取り機においては、ロボット先端部にワークを保持し、バリ取り機内に固定された砥石にワークを接触させることで鋳物バリを研削する方法が主体である。 By the way, the conventional deburring machine mainly employs a method of grinding a casting burr by holding the work at the robot tip and bringing the work into contact with a grindstone fixed in the deburring machine.
しかしながら、前記方法でバリ取りを行うと、ロボットは一つのワークしか保持できないため、一度に一つのワークしか研削できない。また、ワークと砥石は互いに硬質であり、柔軟性がないため、接触させるだけであると、鋳物の特性である凝固時の膨張や収縮にあわせた繊細な強度調整ができず、研削過多や研削不足が発生する。 However, when deburring is performed by the above method, the robot can hold only one workpiece, and therefore can grind only one workpiece at a time. In addition, since the workpiece and the grindstone are hard and inflexible, if they are simply brought into contact with each other, delicate strength adjustments corresponding to expansion and contraction during solidification, which is a characteristic of castings, cannot be made. A shortage occurs.
上記課題を解決するために、本発明では、一度に複数のワークの研削を行い、かつ、研削時の繊細な強度調整が可能なバリ取り機を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a deburring machine capable of grinding a plurality of workpieces at a time and finely adjusting the strength during grinding.
上記課題を解決するため、本発明では、研削対象であるワークを複数個載積するワークテーブルと、研削用砥石を回転駆動するモータと、モータを保持し、関節部分を屈曲および回転駆動する多関節ロボットと、モータと多関節ロボットの接続部分に備えたフローティング機構と、研削用砥石を交換するための砥石自動交換プログラムおよび砥石棚を具備することを特徴としている。 In order to solve the above problems, in the present invention, a work table on which a plurality of workpieces to be ground are mounted, a motor that rotationally drives a grinding wheel, a motor that holds the motor, and that flexes and rotationally drives a joint portion. It is characterized by comprising a joint robot, a floating mechanism provided at a connection portion between the motor and the articulated robot, a grindstone automatic exchanging program for exchanging a grindstone, and a grindstone shelf.
また、ワークテーブルが、ワークを設置した状態で水平方向に180度回転することと、多関節ロボットのアーム部分が、上下方向および前後方向へ移動しかつ回転軸を備えたことにより、研削用砥石とワーク面を前記変位可能な範囲で接触させて、バリを事前に設定した削り込み深さまで研削可能にしたことを特徴としている。 In addition, the work table is rotated 180 degrees in a horizontal direction with the work installed, and the arm portion of the articulated robot is moved in the vertical direction and the front-rear direction and has a rotation shaft. The workpiece surface is brought into contact with the displaceable range so that burrs can be ground to a predetermined cutting depth.
さらに、ワークテーブル上に収まる大きさであれば、ワークの形状、素材および大きさに関わらず、一操作内で研削可能であることを特徴としている。 Further, the size of the workpiece can be ground within one operation regardless of the shape, material and size of the workpiece as long as it can fit on the work table.
多関節ロボットに取着される研削用砥石は着脱可能であり、バリ取り機内に研削用砥石を自動で交換可能な自動交換装置を設けたことを特徴としている。 The grinding wheel attached to the articulated robot is detachable, and an automatic exchanging device capable of automatically exchanging the grinding wheel is provided in the deburring machine.
多関節ロボット先端部と、多関節ロボットに取り付けられた砥石回転用モータの間に設けられたゴム素材を使用したフローティング機構を備えていることを特徴としている。 A floating mechanism using a rubber material provided between the tip of the articulated robot and a grindstone rotating motor attached to the articulated robot is provided.
フローティング機構において、研削時に研削用砥石と、砥石回転用モータにかかる圧力にあわせて収縮するゴム素材が設けられていることにより、ワークにかかる圧力が一定に保たれて、ワークの凝固時に発生する膨張や収縮に関わらず、一定幅に研削が可能であることを特徴としている。 The floating mechanism is provided with a rubber material that shrinks in accordance with the pressure applied to the grinding wheel and the wheel rotation motor during grinding, so that the pressure applied to the work is kept constant and occurs when the work is solidified. It is characterized by being able to grind to a constant width regardless of expansion or contraction.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、一度に複数のワークの研削が可能で、かつ、研削の精度が向上する。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to grind a plurality of workpieces at a time and improve the grinding accuracy.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、各図においては、研削対象となるワークは図示していない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the workpiece to be ground is not shown.
図1に示すように、本バリ取り機は、ワークを保持する冶具を含めたワークテーブル12と、研削用砥石15を取り付けたモータ13と、フローティング機構14と、モータを保持し駆動する多関節ロボット11を備えている。(なお、13、14、15を合わせて研削装置と呼ぶこととする。) As shown in FIG. 1, the deburring machine includes a work table 12 including a jig for holding a work, a
モータ13は、図3で示す多関節ロボット11の回転軸11fに取り付けられている。研削用砥石15は、図4で示すモータ13a部に接続されており、モータ13が回転駆動することにより、研削用砥石15が、回動軸を中心に回動する。 The
なお、図1および図3に描かれたモータ13は一つであるが、これが二つになってもよい。多関節ロボット11にはモータ13を二つ取り付けることができる。その場合、図1および図3で図示されたモータ13の奥に、上下方向を逆にして取り付ける。この場合、多関節ロボット11の駆動部分11fが180度回転することにより、二つのモータは互いの上下を入れ替えることができる。すなわち、二つのモータ13および研削用砥石15のうち一方がワークを研削する際には、他方はワークとは反対方向を向いており、研削工程には関与していない。また、この二つのモータ13に異なる径、形状、粒度の研削用砥石15を取り付けることによって、鋳物バリの大きさ、形状、場所により適した研削用砥石15を使用することができ、砥石研削用砥石15の交換に関わる手間を省くことができる。 In addition, although the
また、図3に示すように、多関節ロボット11は、11cは水平方向に回転し、11a、11bおよび11eは回転軸を中心に前後および上下に軸を可動させ、11dはアーム軸が回転し、11fはモータ13を回転させる回動軸を持つ。これら11a〜11f部分が、可動域である水平、前後、左右、上下方向に可動および回転することによって、研削用砥石15の研削面を、好適な角度でワークに接触させることができる。 As shown in FIG. 3, in the articulated
次に、ワークの設置および保持手段について説明する。図2に示されるワークテーブル12は、水平方向に0度〜180度の間で回転する。ワークテーブル12がワークを乗せた状態で回転することと、多関節ロボット11の可動域をあわせることによって、より多方面からの研削が可能である。 Next, the work installation and holding means will be described. The work table 12 shown in FIG. 2 rotates between 0 degrees and 180 degrees in the horizontal direction. By rotating the work table 12 with the work placed thereon and the range of motion of the
また、ワークテーブル12の上には、ワークの形状にあわせた冶具を設置する。ワーク保持手段として、ワークを設置するワークテーブル12上に冶具を設置し、冶具が自動操作によってワークを固定する。なお、冶具が研削の妨げになる場合は、その箇所のみ、自動的に冶具が外れ、研削終了後に再度自動で固定する。 Further, on the work table 12, a jig according to the shape of the work is installed. As a work holding means, a jig is set on the work table 12 on which the work is set, and the jig fixes the work by automatic operation. In addition, when a jig interferes with grinding, the jig is automatically detached only at that point, and is automatically fixed again after the grinding is completed.
次に、研削用砥石15の自動交換について説明する。図2に示すように、研削用砥石15の交換用砥石を設置する棚が16bである。図3で示す多関節ロボット11の可動域である11cが水平方向に回転することにより、多関節ロボット11が16bの方向を向く。次に、11aと11bがアームを可動させることにより、16bに、先に保持していた研削用砥石15を置き、設置してある交換用砥石を保持する。 Next, automatic replacement of the grinding
なお、自動交換用の研削用砥石は、それぞれ異なる径、形状、粒度であってもよいし、同一の径、形状、粒度であってもよい。異なる径、形状、粒度であった場合は、鋳物バリの大きさ、形状、鋳物バリができた箇所にあわせた砥石を使い分けることが可能であり、より繊細なバリ取りができる。なお、砥石は円盤型であってもよいし、棒状であってもよい。完全に同一の径、形状、粒度である場合には、例えば一種類の砥石の磨耗速度が早く、何れか一つの砥石が交換時期になったとしても、他方の研削工具を用いて研削を続行できるので、砥石の交換にかかる手間を防ぐことができる。 The grinding wheels for automatic replacement may have different diameters, shapes, and particle sizes, or may have the same diameter, shape, and particle size. When the diameter, shape, and particle size are different, it is possible to use different grinding stones according to the size, shape, and location where the casting burrs are formed, and more delicate deburring can be achieved. The grindstone may be disk-shaped or rod-shaped. If the diameter, shape, and particle size are completely the same, for example, the wear speed of one type of grindstone is fast, and even if one of the grindstones is time to replace, grinding continues with the other grinding tool. As a result, it is possible to prevent the trouble of changing the grindstone.
次に、図4および図5に描かれたフローティング機構について説明する。研削用砥石15とワークの接地面にかかる負荷は、モータ13を通じてフローティング機構14部分へと伝わる。この負荷を14d、14eのゴム素材が吸収し、負荷に合わせて湾曲する。14d、14e部が湾曲すると、14aが支点となり、14b方向に上下可動する。この上下可動により、研削用砥石15とワークの接地面にかかる圧力が一定に保たれ、ワークの過剰な研削を防ぐとともに、モータ13および多関節ロボット11に過剰な負荷がかかることを防ぐ。 Next, the floating mechanism depicted in FIGS. 4 and 5 will be described. The load applied to the
図5で示すように、14dと14eは異なった硬度のゴム素材で形成されている。柔軟なゴムを硬質なゴムで挟み込むことによって、強い負荷から微弱な負荷まで対応できる。さらに、ゴムが湾曲する際の負荷を分散して和らげ、亀裂や裂傷を防ぐことができる。また、フローティング機構部分は研削箇所と近接なため、研削によって生ずる粉塵を防ぐように、14fと14gの保護部材で周りを囲って固定している。 As shown in FIG. 5, 14d and 14e are formed of rubber materials having different hardnesses. By sandwiching flexible rubber with hard rubber, it is possible to handle from heavy loads to weak loads. Furthermore, it is possible to disperse and soften the load when the rubber is bent, and to prevent cracks and lacerations. Further, since the floating mechanism portion is close to the grinding portion, it is surrounded and fixed by 14f and 14g protective members so as to prevent dust generated by grinding.
11 多関節ロボット
11a 多関節ロボット可動軸
11b 多関節ロボット可動軸
11c 多関節ロボット回転軸
11d 多関節ロボット回転軸
11e 多関節ロボット可動軸
11f 多関節ロボット回転軸
12 ワークテーブル
13 モータ
13a モータと研削用砥石の接続部分
14 フローティング機構
14a フローティング支点
14b フローティング可動域
14c フローティング機構部とモータの接続部分
14d フローティング機構ゴム素材(硬)
14e フローティング機構ゴム素材(軟)
14f フローティング機構カバー(表)
14g フローティング機構カバー(裏)
15 研削用砥石
16 砥石自動交換装置
16a 砥石自動交換装置用棚
S1〜7 図6のバリ取り機動作ステップ1〜711 Articulated robot 11a Articulated robot movable axis 11b Articulated robot
14e Floating mechanism rubber material (soft)
14f Floating mechanism cover (table)
14g Floating mechanism cover (back)
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