JP2791478B2

JP2791478B2 - 水研ロボット

Info

Publication number: JP2791478B2
Application number: JP63245797A
Authority: JP
Inventors: 薫井上; 幸雄宗永
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH0295562A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、アーム先端部に取り付けられた研摩ツール
をワークに当接させて該ワークに対する水研作業を行う
ように構成された複数の水研ユニットからなる水研ロボ
ットに関するものである。

（従来の技術）水研作業は、ワークに対して注水しながら研摩を施す
作業であるが、例えば特開昭58−64157号公報に開示さ
れているように、この作業を自動で行う水研ロボットも
知られている。この水研ロボットは、基端部が支持ベー
スに支持されたアームに所定の運動をさせることによ
り、該アームの先端部に取り付けられた研摩ツールをワ
ークに当接させて該ワークに対する水研作業を行うよう
に構成された複数の水研ユニットからなっていて、これ
ら各水研ユニット毎にワークに対する研摩領域の分担が
設定されているのが一般的である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の水研ロボットにおいては、各水
研ユニットがその支持ベースを並べるようにして互いに
所定間隔をおいて配設され、各支持ベースを中心に各ア
ームが上下左右にそれぞれ運動するようになっており、
このため、各アームが相互に干渉するのを回避する必要
から、水研ユニットを数多く配設することができなかっ
た。そして、水研ユニットの数が少なくなると、一基あ
たりの所要研摩面積が大きくなり、このため、研摩時間
が長くかかることとなり、また、水研ユニット相互間の
距離を所定量以上確保する必要から、水研ロボットの所
要スペースが大きなものとなっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、所要研摩時間の短縮化および省スペース化を図る
ことのできる水研ロボットを提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段）本発明による水研ロボットは、各水研ユニットの支持
ベースをワーク送り方向に対して直交する方向に所定の
間隔を保って段重ねして設けるとともに、この段重ね方
向に各水研ユニットのアームを所定量以上変位させない
構成とすることにより、上記目的達成を図るようにした
ものである。すなわち、基端部が支持ベースに支持され
たアームに所定の運動をさせることにより、該アームの
先端部に取り付けられた研摩ツールを所定方向に送られ
るワークに当接させて該ワークに対する水研作業を前記
ワークを送りながら行うように構成された複数の水研ユ
ニットからなり、各水研ユニットの支持ベースが、ワー
ク送り方向に対して直交する方向に所定の間隔を保って
段重ねして設けられるとともに、上記アームが、支持ベ
ースの段重ね方向に対して直交する面内でのみ移動可能
に上記基端部を支持ベースに支持されており、かつ上記
研摩ツールが、アームに対して支持ベースの段重ね方向
に所定範囲内で移動可能に設けられていること特徴とす
るものである。

上記「所定範囲」とは、段重ねして設けられた隣り合
う２つの水研ユニットの研摩ツールが干渉しない範囲を
意味する。

上記水研ロボットにおいては、研摩ツールのワークに
対する当接動作を、研摩ツールに対するワークの送り方
向における位置に応じて制御する制御手段を備えた構成
とすることができる。

また、上記水研ロボットにおいては、ワークがその表
面に段差を有するものである場合、上記制御手段とし
て、研摩ツールがワークの段差位置に至るまでは研摩ツ
ールのワークに対する押付圧を制御し、ワークの段差位
置に来たときは研摩ツールのワークに対する当接位置お
よび接近速度を制御するものを用いることができる。

（作用）上記構成に示すように、各水研ユニットの支持ベース
がワーク送り方向に対して直交する方向に所定の間隔を
保って段重ねして設けられるとともに、上記アームが、
支持ベースの段重ね方向に対して直交する面内でのみ移
動可能に上記基端部を支持ベースに支持されており、か
つ上記研摩ツールが、アームに対して支持ベースの段重
ね方向に所定範囲内で移動可能に設けられているので、
アームの単一動作による支持ベース側のアーム駆動機構
の小型化を図ることができるとともに、ワークに対する
研摩ツールの当接位置、当接角度等は研摩ツール側で行
なうことにより、各水研ユニットのアーム相互間に干渉
を生じることなく小さなスペースに数多くの水研ユニッ
トを配設することができる。

（発明の効果）したがって、本発明によれば、数多くの水研ユニット
が配設可能であることから、所要研摩時間の短縮化を図
ることができ、また、これらを小さなスペースに配設可
能であることから、水研ロボットの省スペース化を図る
ことができる。

（実施例）以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について
詳述する。

第１図は、本発明による水研ロボットを備えた自動水
研装置の一実施例を示す側面図、第２図は第１図のII方
向矢視図である。

第１図に示すように、自動水研装置２は、中塗り塗装
がなされたワークたる車体４に対して水研作業を行い、
その表面の平滑化を図り、これにより、その後行われる
上塗り塗装の品質を十分確保できるようにするための装
置であって、台車６に載置された水研ステーションを矢
印Ａ方向に所定速度で送られる車体４に複数の研摩ツー
ル８および10を当接させて水研作業を行うようになって
いる。この自動水研装置２は、台車進行方向に直列に配
設された２台の水研ロボット12および14を備えてなり、
各水研ロボット12、14は、第２図に示すように、ラッパ
形の研摩ツール８を有する６基の水研ユニット16と円筒
形の研摩ツール10を有する２基の水研ユニット18とを備
えてなっている。上記６基の水研ユニット16は、車体４
を囲むように形成されたゲート20の左右の柱部分にワー
ク送り方向に対して直交する方向、この場合は上下方向
に等間隔でそれぞれ３基ずつ設けられ、上記２基の水研
ユニット18は、ゲート20の梁部分に水平方向に所定間隔
をおいて設けられている。

もう１台の水研ロボット14についても、水研ユニット
16および18のゲート20への取付位置が水研ロボット12の
それに対して半ピッチずらしてある点を除き、上記水研
ロボット12と同様の構成となっている。このように半ピ
ッチずらして取り付けられた水研ユニット16、18を備え
た２台の水研ロボット12、14を直列に配設することによ
り、第２図において車体４の断面方向に研摩ツール８、
10を移動させなくても、台車６を送ることによって車体
表面をもれなく研摩することができるようになってい
る。

第３図は、水研ユニット16を詳細に示す断面図であ
る。

水研ユニット16は、ワーク送り方向に対して直交する
方向、この場合は上下方向に等間隔で段重ねした態様で
ゲート20に固設された棚状の支持ベース22と、基端部が
この支持ベース22に水平方向に回動可能に支持されたア
ーム24と、アーム24の先端部に取り付けられた上記研摩
ツール８とを備えてなっている。

アーム24の支持ベース22への支持は、ダイレクトドラ
イブモータ26を介してなされており、このダイレクトド
ライブモータ26を駆動することによってアーム24を支持
ベース22の段重ね方向に対して直交する面内でのみ、す
なわちこの場合は水平面内でのみ図示矢印Ｂ方向（水平
方向）に回動させるようになっている。アーム24は２箇
所においてダイレクトドライブモータ26に支持され、こ
れによりアーム24の上下動が禁止されるようになってい
る。ただし、上記各支持はベアリングを介してなされ、
これによりアーム24はその軸線まわり（図示Ｃ方向）の
回転が許容されるようになっている。そして、このアー
ム24は、ハーモニックドライブ機構28およびエンコーダ
30が併設されたDCサーボモータ32の駆動により、タイミ
ングベルト34を介して回転せしめられるようになってい
る。

アーム24は、図示のように中空に形成され、このアー
ム24内には、これと同心の中空シャフト36および38がそ
れぞれ独立して回転可能に支持されている。中空シャフ
ト36は、ハーモニックドライブ機構40およびエンコーダ
42が併設されたDCサーボモータ44の駆動によりタイミン
グベルト46を介して回転せしめられ、中空シャフト38
は、エンコーダ48が併設されたインダクションサーボモ
ータ50の駆動によりタイミングベルト52を介して回転せ
しめられるようになっている。

アーム24は、その先端部にギヤケース24aが一体的に
形成されており、中空シャフト36および38の回転を、ギ
ヤケース24a内において傘歯車54a、54bおよび56a、56b
を介してアーム24の軸線と直交する軸線方向に伝達する
ようになっている。すなわち、中空シャフト36の回転
は、ギヤケース24aに回転可能に支持されたツールヘッ
ド58に伝達され、中空シャフト38の回転は、ツールヘッ
ド58と同心のシャフト60に伝達され、これによりツール
ヘッド58およびシャフト60は図示Ｄ方向にそれぞれ独立
して回転するようになっている。シャフト60の回転は、
さらに、ツールヘッド58内において傘歯車62a、62bを介
してシャフト60の軸線と直交する軸線方向に伝達される
ようになっている。すなわち、傘歯車62bと一体的に形
成されるとともにツールヘッド58に回転可能に支持され
たリング64がシャフト60の回転に伴って回転し、これに
よりリング64に同心でスプライン結合されたツールシャ
フト66が図示Ｅ方向に回転して該ツールシャフト66の一
端部に取り付けられた研摩ツール８を回転させるように
なっている。したがって、研摩ツール８は、ツールヘッ
ド58を介してアーム24に支持され、かつアーム24に対し
て支持ベース22の段重ね方向（上下方向）に所定範囲内
で移動可能に設けられることとなる。

研摩ツール８は、木綿繊維で強化された砥粒入りのセ
ルロース系スポンジからなり、そのリング状の先端面8a
が車体４に当接するようになっているが、研磨ツール８
が車体４に当接して車体４からの反力を受けると、ツー
ルシャフト66がリング64に対してその軸線方向に変位す
るようになっている。このような変位は、ツールシャフ
ト66の他端部とツールヘッド58との間に介装されたスプ
リング68により許容されるが、このスプリング68近傍に
は、シャフト66の急激な変位を防止するショックアブソ
ーバとしての機能を備えたポテンショメータ70が設けら
れ、これにより車体４からの反力（すなわち研摩ツール
８の車体４に対する押付圧）を検出するようになってい
る。

ツールシャフト66の内部には、給水通路がその軸線方
向に形成され、この給水通路を介して給水管72から供給
される研摩液を、研摩ツール８の内部に位置する複数の
注水口74から研摩ツール８の先端面8a方向から注水する
ようになっている。注水口74は研摩ツール８内面近傍に
位置しているので、研摩液は研摩ツール８の回転に伴う
遠心力によりその内面に沿って先端面8aまで流れ、これ
により効率のよい注水がなされることとなる。

研摩ツール８の内部における注水口74よりも先端面8a
側には、研摩ツール８および車体４間の距離を検出する
近接センサ76が設けられている。

第４図は、もう一方の水研ユニット18の研摩ツール10
およびツールヘッド78を詳細に示す断面図である。な
お、この水研ユニット18は、第３図に示す水研ユニット
16に対し、アーム24より支持ベース22側の部分に関して
は同様の構成となっている。

図示のように、研摩ツール10は、その両端部において
ツールヘッド78に回転可能に支持され、インダクション
サーボモータ（図示せず）の駆動によりシャフト80が回
転すると、傘歯車82a、82bおよび平歯車列84を介して回
転するようになっている。

研摩ツール10は、研摩ツール８と同じ材質からなって
いるが、その外周面には、円周方向に複数の波形の溝10
aが形成されており、これにより、研摩ツール10を車体
４に当接させたとき、車体４の表面形状に対する研摩ツ
ール10のなじみを良好なものとするようになっている。
また、溝10aを波形に形成することにより、研摩ツール1
0による研摩スジが車体４に付きにくくするようになっ
ている。

なお、研摩ツール10の両側（図面に対して垂直方向）
には図示しないカバーが設けられ、これらカバーの外側
に図示しない近接センサ（水研ユニット16の近接センサ
76に対応する）が設けられている。

第５図は、水研工程における車体４の送り状態を示す
斜視図である。

車体４を載置した台車６は、フロアに形成された溝88
内を図示矢印Ｆ方向に移動する牽引フック90に牽引ロッ
ド92を介して連結されており、牽引フック90の移動に伴
って矢印Ｆ方向に送られるようになっている。

台車６の側方には、台車位置計測装置94が配設されて
いる。この装置94は、台車６の前端面に当接する位置ま
で側方へ延びる１対の当接ピン96が互いに半周ずれた位
置に植設されたインデックスベルト98と、このインデッ
クスベルト98が巻き掛けられた一方のプーリ100に出力
軸が連結されたサーボモータ102とを備えてなってい
る。そして、サーボモータ102は、当接ピン96を所定位
置に位置決めして、水研ステーションに進入してくる台
車86の前端部にこれを当接せしめ、その後の台車６の移
動に対して、所定トルクで当接ピン96を台車６に押圧せ
しめるようになっている。これにより、台車６は、当接
ピン96により後方に付勢されながら牽引フック90により
牽引されることとなるため、牽引フック90の移動にシャ
クリ等による速度変動が生じても当接ピン96を台車６に
密着させておくことができる。

上記サーボモータ102にはパルスエンコーダ104が併設
されていて、このパルスエンコーダ104で当接ピン96の
移動に伴うサーボモータ102の回転をパルス計測するこ
とにより、台車６の送り位置を高精度で検出するように
なっている。なお、台車６が水研ステーションに進入し
てくる際、台車６がピン96に当接した後において、台車
６上の車体４の通過が、図示しない光電スイッチにより
検出されるようになっている。このため、台車６と車体
４との送り方向の位置関係も明らかとなり、したがって
車体４自体の送り位置もパルスエンコーダ104により高
精度で検出されることとなる。

サーボモータ102は、台車６がその位置検出を必要と
しなくなる位置まで送られてくると、インデックスベル
ト98を所定量送って図示の当接ピン98を台車６より下方
に位置せしめるとともに、もう一方の図示しない当接ピ
ンを次の台車に備えて所定位置に待機せしめるようにな
っている。

第６図は、上記各水研ロボット12、14を構成する各水
研ユニット16、18の駆動源たるダイレクトドライブモー
タ26、DCサーボモータ32、44およびインダクションサー
ボモータ50ならびに台車位置計測装置94のサーボモータ
102の作動を制御し、もって研摩ツール８、10の車体４
に対する当接動作を車体４の送り方向における位置に応
じて制御する制御手段の構成を示すブロック図である。

CPU106には、各水研ユニット16、18に設けられた近接
センサ76およびポテンションメータ70から、研摩ツール
８、10の車体４に対する接近距離を示す信号および研摩
ツール８、10の車体４に対する押付圧の大きさを示す信
号が、AD変換器108を介してそれぞれ入力されるように
なっている。また、CPU106には、台車位置計測装置94の
パルスエンコーダ104から、台車６の送り位置を示す信
号が入力されるようになっている。そして、CPU106は、
これら入力信号ならびにメモリ110にストアされたティ
ーチングデータ（これについては後述する）および台車
６上の車体４の姿勢データ（これについても後述する）
に基づいてサーボドライバ114、116、118、120に制御信
号を出力し、これによりダイレクトドライブモータ26、
DCサーボモータ32、44およびインダクションサーボモー
タ50を駆動せしめ、車体４に対する水研作業を行わせる
ようになっている。また、CPU106は、台車位置計測装置
94の当接ピン96に、台車６に対する押圧動作および押圧
解除動作を行わせるべく、サーボドライバ122に制御信
号を出力してサーボモータ102を駆動せしめるようにな
っている。

次に本実施例の作用について、第７〜13図のフローチ
ャートおよび第14図のグラフを用いて説明する。

第７図に示すように、水研作業は、予め所定のティー
チングを行い（S1）、かつ、その結果についての補間デ
ータ作成を行い（S2）、これによって得られたデータに
基づくプレイバック（S3）として行われるようになって
いる。

ティーチング（S1）は、水研ステーションにおいて、
車体４を載せた台車６を送りながら、各水研ユニット1
6、18についてその水研ツール８、10の車体４に対する
当接動作を教示する作業であって、台車６の送り位置に
応じて研摩ツール８、10の車体４への接近速度、車体４
に対する当接位置、当接角度、押付圧等を最適状態にセ
ッティングし、その結果をティーチングデータとしてメ
モリ110にストアするようになっている。このティーチ
ングは、車体４を台車６に対して右一杯に寄せて載置し
た場合と左一杯に寄せて載置した場合の双方について行
われる。これは後述するように、プレイバック時におけ
る車体４の位置ずれの補正を容易に行うことができるよ
うにするためである。

第８図は、ティーチング（S1）の手順を示すフローチ
ャートである。

まず、車体を右一杯に寄せて台車６にセットして（A
1）、台車６を送る（A2）。台車６が水研ステーション
に進入してきて、載置された車体により光電スイッチが
ONになると（A3）、台車６の位置（光電スイッチがONに
なる前の時点から台車位置計測装置94により検出がなさ
れている）と光電スイッチがONした位置との差を台車送
り位置として設定する（A4）。そして、さらに台車６を
送り（A5）、車体４の研摩ツール当接位置の軌跡上に段
差があるか否かの判定を行い（A6）、段差がなければそ
のまま、段差があればこれを示すヒットデータと台車送
り位置とをメモリ110にストアした後（A7）、研摩ツー
ル８、10の車体４に対する当接位置、当接角度、押付圧
および研摩ツール８、10の車体４への接近速度の設定を
行い（A8）、これら設定データと台車送り位置とをメモ
リ11にストアする（A9）。上記設定は複数の台車送り位
置に対して行う。こうして車体４の後端に至るまで上記
ティーチングがなされたら（A10）、再度ティーチング
が必要な場合（例えば、設定データ数がまだ不足してい
ると思われる場合）には上記A1〜A10の手順を繰り返し
（A11）、必要がなければ、今度は、車体４を左一杯に
寄せて台車６にセットして上記A1〜A11の手順でティー
チングを行う（A12）。

第７図における補間データ作成（S2）は、上記ティー
チングにより得られたデータが車体４の送りに対して必
ずしも等間隔な位置についてのものではなく、むしろア
トランダムなものであることから、プレイバック（S3）
を円滑に行うためになされる作業である。

第９図は、補間データ作成（S2）の手順を示すフロー
チャートである。

まず、ティーチングにより取り込まれた各点について
のデータを台車送り位置の順に並び換える（B1）。次
に、車体４を右一杯に寄せて台車６にセットしてティー
チングを行ったときのティーチングデータと左一杯に寄
せて行ったときのそれとを分離して、それぞれなめらか
な曲線でつなぐ（B2）。そして、これら各曲線から一定
の台車送り位置の間隔でデータをピックアップしてこれ
らを補間データとしてメモリ110にストアする（B3）。

第７図におけるプレイバック（S3）は、水研ステーシ
ョンを所定速度で送られる台車４上の車体６に対し、各
水研ユニット16、18の研摩ツール８、10を上記補間デー
タに基づいて当接させて駆動し、車体４に研摩を施す作
業である。

第10図は、プレイバック（S3）の手順を示すフローチ
ャートである。

まず、車体４が載置された台車６を送る（C1）。ティ
ーチング（S1）のとき同様に、台車６が水研ステーショ
ンに進入してきて、載置された車体４により光電スイッ
チがONになると（C2）、台車６の位置と光電スイッチが
ONした位置との差を台車送り位置として設定する（C
3）。そしてさらに台車６を送り（C4）、この台車６の
送り位置に対応して設定された補間データに基づき、研
摩ツール８、10の車体４に駆動する接近動作なされる
（C5）。

この接近動作は、CPU106からの制御信号により、サー
ボドライバ114介してダイレクトドライブモータ26を駆
動して、アーム24を矢印Ｂ方向に回動させることによっ
てなされる。また、このとき同時に、CPU106からの制御
信号により、サーボドライバ116、118を介してDCサーボ
モータ32、44を駆動して、アーム24を矢印Ｃ方向に所定
回動させるとともにツールヘッド58を矢印Ｄ方向に所定
量回動させて、車体４の当接予定表面に対し研摩ツール
８、10を正対させる動作がなされる。

アーム24の車体４への接近速度は、最初は大きく、車
体４に近づくに従って小さくなるように制御され、そし
て、研摩ツール８、10が車体４に当接する寸前まで接近
すると、各研摩ツール８、10に取り付けられた近接セン
サ76からの信号に基づいて近接スイッチがONになる。上
記接近動作は、近接スイッチがONになるまで行われ（C
6）、ONになった後は、研摩ツール８、10の車体４に対
する押付圧の制御がなされる（C7）。この押付圧は、車
体４の表面が凸状になっている場合のように、研摩ツー
ル８、10の表面全体が車体４に当接しないときには小さ
く、それ以外のときには一定値に維持すべく制御がなさ
れる。

上記押付圧制御は、車体４の前端側から順次なされる
こととなるが、車体側面に位置する研摩ツール８がフェ
ンダ部を越えると（C8）、後述する段差位置計算がなさ
れ（C9）、その後、研摩ツール８の当接位置が車体４の
後端に至れば（C10）水研ユニット16は待機状態となる
が（C11）、そうでなければ車体４の段差位置に来たか
否かの判定がなされる（C12）。この段差位置において
は一旦研摩ツール８を車体４から離す必要がある一方、
段差位置を過ぎたらいち早く研摩を再開することが、研
摩されない領域を生じさせないようにする上で望まし
い。このため、段差位置に来るまでは押付圧制御が継続
されるが（C13）、段差位置に来たときには押付圧制御
から研摩ツール８の位置速度制御（研摩ツール８の車体
４に対する当接位置および接近速度の制御）に切換えが
なされ（C14）、次の押付圧制御への切換えタイミング
を正確にとらえることができるようにしている。

上記フローチャートのC9における段差位置計算は、第
11図に示すフローチャートに従ってなされる。

まず、フェンダ部の位置データをもとに、車体の４の
水平面内における傾きを求めるための直線を計算する
（D1）。すなわち、プレイバックにおいて車体４の位置
検出を行った場合、その検出データは、第14図に示すよ
うに、ティーチングデータから得られた右寄せの場合の
補間データの曲線（RMaxで示す）と左寄せの場合のそれ
（LMaxで示す）との間に位置することとなる。したがっ
て、車体４の位置検出を、比較的直線に近い表面形状を
有するフェンダ部における前後２箇所において行い、こ
れら両検出データから最小２乗法等を用いて直線を求
める。次に、曲線RMaxおよびLMaxを直線により加重平
均し、曲線Ｍを求める（D2）。そして、曲線Ｍ上におい
て、車体４に段差があることを示すビットを持った目標
位置のデータをメモリ110にストアする（D3）。

上記プレイバックにより、研摩ツール８、10の車体４
に対する当接動作を台車送り位置に応じて行わせること
ができるので、たとえ台車６の送り速度に変動が生じた
としても車体４に対して精度よく研摩を施すことができ
る。もっとも、台車送り位置にのみ対応させた当接動作
では、例えば台車６が停止してしまった場合には研摩ツ
ール８、10により車体４の同じ領域が長時間局部的に研
摩され続けることとなってしまうので、台車送り位置の
データに基づいて台車送り速度を計算し、この台車送り
速度を加味した制御（例えば、上記のように台車６が停
止した場合には押付圧を零にする制御、あるいは台車送
り速度に応じて押付圧を変化させる制御等）を行うよう
にしてもよい。

上記プレイバックにおいて、研摩ツール８に摩耗を生
ずると、研摩ツール８の位置速度制御に支障を来たすこ
とが考えられるので、本実施例においては、第12図にフ
ローチャートで示すような摩耗補正がなされる。

まず、プレイバック中に研摩ツール８が車体４に対し
て平行に当接する位置（例えばフェンダ部）に来たか否
かの判定がなされ（E1）、このような位置に来ると、一
定時間近接センサ76から距離データ（研摩ツール８と車
体４との間の距離のデータ）、ポテンションメータ70か
ら押付圧のデータが取り込まれる（E2）。そして、これ
らデータに基づいてM₀（＝距離÷押付圧）およびFL（＝
ｋ（定数）×押付圧の平均値）が計算され（E3）、M₀＋
FLの値（目標位置）が所定のしきい値以下であるか否か
の判定がなされる（E4）。しきい値を超えていれば、M₀
−M₁の値を目標位置に加算し（M₁は前回のデータに基づ
いて計算したM₀の値）（E5）、しきい値以下であれば研
摩ツール交換のアラームを出す（E6）。

また、上記プレイバックにおいて、水研ステーション
に進入してくる車体４の台車６に対する水平方向の位置
ずれは、光電スイッチONあるいは段差位置計算処理によ
って補正されることとなるが、ローリング方向の位置ず
れの補正はなされていない。このため、本実施例におい
ては、車体断面形状の設計値および水研ステーションの
前ステーションでの計測データに基づいその補正を行う
ようにしている。

すなわち、第13図にフローチャートで示すように、予
め、車体４の設計図面などを元にして前後方向に一定間
隔で車体４の断面形状の曲線を作っておく（F1）。そし
て、プレイバックの際、前ステーションにおいて適当な
方法で車体４の傾きの計測を行い（F2）、この計測デー
タにより得られる車体断面形状に合わせるべく、上記曲
線を回転移動させる（F3）。次に、各断面内において、
それぞれの研摩ツール８、10の中心位置から押付け方向
（すなわちアーム24の回動面に平行な方向）へ直線を引
き、上記回転移動した車体断面形状曲線との交点の座標
を求める（F4）。こうして求められたそれぞれの座標で
の上記曲線の法線の方向を求め、これにより、研摩ツー
ル８、10の当接位置および当接角度のデータ補正を行う
（F5）。

このように、研摩ツールの摩耗補正および車体のロー
リング方向の位置補正を行うことにより、一層精度よく
水研作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水研ロボットを備えた自動水研装
置の一実施例を示す側面図、第２図は第１図のII方向矢視図、第３図は上記実施例の水研ユニットを示す断面図、第４図は上記実施例の他の水研ユニットの研摩ツールを
示す断面図、第５図は上記実施例の一部を示す斜視図、第６図は上記実施例の制御手段の構成を示すブロック
図、第７図から第13図は上記実施例の作用を示すフローチャ
ート、第14図は上記実施例の作用を示すグラフである。２……自動水研装置、４……車体（ワーク）６……台車、８、10……研摩ツール 12、14……水研ロボット、16、18……水研ユニット 20……ゲート、22……支持ベース 24……アーム、94……台車位置検出装置

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 29/00 B24B 27/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基端部が支持ベースに支持されたアームに
所定の運動をさせることにより、該アームの先端部に取
り付けられた研摩ツールを所定方向に送られるワークに
当接させて該ワークに対する水研作業を前記ワークを送
りながら行なうように構成された複数の水研ユニットか
らなり、前記各水研ユニットの前記支持ベースが、ワーク送り方
向に対して直交する方向に所定の間隔を保って段重ねし
て設けられるとともに、前記アームが、前記支持ベース
の段重ね方向に対して直交する面内でのみ移動可能に前
記基端部を前記支持ベースに支持されており、前記研摩
ツールが、前記アームに対して前記支持ベースの段重ね
方向に所定範囲内で移動可能に設けられてなることを特
徴とする水研ロボット。
【請求項２】前記研摩ツールの前記ワークに対する当接
動作を、前記研摩ツールに対する前記ワークの送り方向
における位置に応じて制御する制御手段を備えてなるこ
とを特徴とする請求項１記載の水研ロボット。
【請求項３】前記ワークがその表面に段差を有するもの
であり、前記制御手段が、前記研摩ツールが前記ワーク
の段差位置に至るまでは該研摩ツールの前記ワークに対
する押付圧を制御し、前記ワークの段差位置に来たとき
は前記研摩ツールの前記ワークに対する当接位置および
接近速度を制御するものであることを特徴とする請求項
２記載の水研ロボット。