JP3216217B2

JP3216217B2 - ロボット用バリ取り工具

Info

Publication number: JP3216217B2
Application number: JP10722892A
Authority: JP
Inventors: 義和渡辺; 信昭大木; 努井沢; 俊幸上野; 健司武藤; 隆桑高; 利光大鋸
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH05301156A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、合成樹脂（ＦＲＰ
等）の成形品のバリを削除する仕上げ作業を行うロボッ
トに用いるバリ取り工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＦＲＰ等の合成樹脂成形品のバリ
取りをする仕上げ作業には、図１５及び図１６に示す如
くロボット１を用いることがある。ロボット１の腕の先
端部には切削性の良い刃物２を装着した電気工具３を取
り付ける。そしてＦＲＰ製品４の仕上見本（マスターワ
ーク）をもとにして刃物２を移動させる動作軌跡をロボ
ット１にティーチングし、そのプレイバックによりＦＲ
Ｐ製品４のバリ５を刃物２で切除するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のロ
ボット１によりバリ取り作業を行う場合には、合成樹脂
成形品であるＦＲＰ製品４の寸法誤差が問題となる。特
にＦＲＰ製品４が薄肉で大形化すると、そり、ひずみ等
を含め製品の寸法誤差が大きくなる。しかもバリ取り作
業の対象となるＦＲＰ製品４は必ずしも同等の誤差をも
っているものではないため、ロボット１に仕上げ見本を
もとにしてティーチングし、プレイバックさせてバリ取
り作業をさせた場合、バリ５の取り残しや、削りすぎ
（母材を削り見栄えが悪くなること）を生じ製品価値が
なくなるという問題があった。

【０００４】また、ＦＲＰ製品４の成形を繰り返すう
ち、成形する型の摩耗によりバリ５は徐々に厚く、高さ
も高くなる傾向にある。さらに型の方向による相異や、
個々の製品でもバリのでかたが極端に異なる場合があ
る。このため、ロボット１による仕上作業動作における
送り速度等の調整を必要としたり、ある程度以上高さの
あるバリは事前に別の手段で取り除く等の処理が必要に
なるという問題があった。

【０００５】本発明は上述の点に鑑み、合成樹脂成形品
のバリ取り作業においてバリの取り残しや、削りすぎを
生ずるようなことを防止し、良好にバリ取り仕上げを行
なえるようにする。また、ある程度以上高さのあるバリ
や、大きなバリ等を事前に別の手段で取り除かなくて
も、通常のロボットによるバリ取り作業によってバリ取
り仕上げを行なえるようにするロボット用バリ取り工具
を新たに提供することを目的とする。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項１に係る発明の構成は、ロボットの手首に装
着され、成形製品のバリを削除するのに用いるバリ取り
工具において、前記ロボットの手首における作業進行上
の送り方向先端側位置に切削力が高い刃具を装着した工
具を配置し、これに並ぶ送り方向後端側位置に切削力が
低い刃具を装着した工具を配置し、前記切削力の高い刃
具の位置を前記切削力の低い刃具の位置よりもバリ取り
すべき製品から所定高さ離して設定するとともに、前記
切削力の高い刃具と低い刃具との間には切削力の高い刃
具が切り込むことで分離したバリを破砕するチップブレ
ーカを配置し、少なくとも前記切削力が低い刃具を装着
した工具を前記ロボットの手首にユニバーサルジョイン
トを介して傾動自在に設けるとともに、前記切削力の低
い工具を自由度２のフローティング部で中立位置に位置
するよう附勢して構成したことを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、製品についてい
るバリの高さが高くなった場合でも、まず切削力の高い
刃具でバリを一定高さに切断し、切削力の高い刃具が切
り込むことで分離してバリが生じた場合には、当該バリ
をチップブレーカが破砕し、この後、残ったバリを切断
力の低い刃具で取り除くので、バリが高くてもこれに対
してバリ取り工具を調整せずに作業が行なえ、しかも仕
上精度を上げて仕上りを良好にできる。また、切削力の
低い刃具部分をバリ付製品に弾性的に押し当てた状態で
ロボットにあらかじめティーチングした作業をプレイバ
ックさせることにより、製品の寸法誤差をフローティン
グ部の弾性変形で吸収し、刃具が製品のバリの付け根に
沿うよう追従させることができるから、刃具が製品に食
い込み傷を残すようなことをなくし、良好にバリ取りを
行なえるものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のロボット用バリ取り工具の実
施例を図１ないし図１４によって説明する。なお、この
図１ないし図１４において、前述した図１５及び図１６
に示す従来例に対応する部分には同一符号を付すことと
し、その詳細な説明を省略する。本発明の第１実施例を
示す図１ないし図５で、１はロボット、４はＦＲＰ製
品、５はバリ、６はロボット手首先端部、７は空気圧で
駆動する往復動作工具である。

【００１３】往復動作工具７は、ロボット手首先端部６
に自由度１のフローティング機構を介して装着する。こ
のため、ロボット手首先端部６には、固定座８とフロー
ティング部９とを前後に並べて設置する。固定座８の自
由端部には、遊挿穴１０を穿設する。また、往復動作工
具７の胴体先端部には、支持座１１を固着し、この支持
座１１にリング１２を設置する。そして往復動作工具７
に取り付けたリング１２を遊挿穴１０に遊挿し、固定座
８の横側部から遊挿穴１０内に向け軸挿した軸部材１３
の先端部をリング１２に締結し、往復動作工具７が矢印
Ａ方向に傾動自在となるよう枢着し、自由度１の支持機
構とする。

【００１４】フローティング部９は、その自由端部と中
間部とに相対向するよう弾性支持部を設置して成る。各
弾性支持部は次のように構成する。まずフローティング
部９の枠体９ａに摺動支持部材１４を螺子１５で締結す
る。摺動支持部材１４の中央部に設けた透孔には、摺動
子１６を摺動自在に通し、その外側端部に設けた螺子部
の所定位置に緩み止めナット１７を嵌合する。さらに摺
動子１６の内側端部に設けた皿状の当接受部１８と摺動
支持部材１４との間には圧縮ばね１９を架設し、この圧
縮ばね１９の附勢力と摺動子１６の突出量を緩み止めナ
ット１７と螺子１５の嵌合位置によって調整する。

【００１５】上述の如く構成したフローティング部の相
対向する当接受部１８の間には、工具保持座２０を介し
て往復動作工具７の胴部を支受せしめる。これにより往
復動作工具７は中立位置に与圧をもって保持されること
になる。往復動作工具７には、刃具として丸やすり２１
を取り付ける。

【００１６】次に上述のように構成した本例のバリ取り
工具を用いて、ロボットによるバリ取り作業を行う場合
について説明する。この場合には、フローティング機構
により、丸やすり２１をＦＲＰ製品４に弾性的に押し当
てバリ取り作業を行うことにより、ＦＲＰ製品４の寸法
誤差をフローティング機構により吸収し良好な作業を行
なるようにするものである。すなわち、図４に示す如く
ＦＲＰ製品４のバリを取るべき周辺部に、丸やすり２１
を押し当て、フローティング機構により工具７を、一点
鎖線で示す中立位置と二点鎖線で示す限界動作位置との
中間位置に位置するようにする。また、この状態でフロ
ーティング機構の摺動子１６に嵌合する緩み止めナット
１７の位置を変えることにより摺動子１６にかかる圧縮
ばね１９の附勢力を、丸やすり２１が折れず、ＦＲＰ製
品４を削りすぎない程度の力に調整する。

【００１７】このような状態でロボットにティーチング
したバリ取り作業をプレイバックすることにより、ＦＲ
Ｐ製品の寸法誤差を追従して動き良好にバリ取りを行な
えるものである。

【００１８】また、丸やすり２１は、切削性があまり高
くないので、丸やすり２１がＦＲＰ製品４に食い込んで
削りすぎ損傷を与え製品価値をなくしてしまうようなこ
を防止できるものである。さらに、丸やすり２１を往復
動作させて作業を行うので、高さが高いバリでもＦＲＰ
製品の縁に沿って切り取るように作業が進むから、削り
残しもなくすことができるものである。

【００１９】なお、上述した第１実施例では、往復動作
工具７と刃具として丸やすり２１とを用いたものについ
て説明したが、図５に示す如く回転動作工具２２を用
い、これに刃具として軸付き砥石２３を取り付け、その
他の構成を前述した第１実施例と同様の構成にしても、
第１実施例と同様の作用及び効果が得られ、軸付砥石２
３がＦＲＰ製品４に食い込むのを防止し、その仕上げ面
を美しくできるものである。

【００２０】次に本発明の第２実施例を図６ないし図１
１によって説明する。本実施例では、工具を上下左右方
向に２自由度を持ったフローティング機構で弾性的に支
持するようにしたものである。図で１はロボット、４は
ＦＲＰ製品、５はバリ、６はロボット手首先端部、７は
往復動作工具、８は固定座、９はフローティング部、２
１は刃具の丸やすりである。

【００２１】往復動作工具７の胴体先端部には、ジョイ
ントホルダプレート２４を設置する。ジョイントホルダ
プレート２４は、大リング２６の穴に遊挿し、その縦直
径方向上下位置をそれぞれ軸ピン２５で枢着する。これ
とともに大リング２６は固定座８の遊挿穴１０内に遊挿
し、その横直径方向位置、すなわち、軸ピン２５の軸心
と直交する軸心方向位置をそれぞれ軸ピン２７を枢着
し、全体としてユニバーサルジョイントを構成する。こ
のように往復動作工具７をユニバーサルジョイント機構
を介して固定座に支受することにより、往復動作工具７
は、２自由度をもって動作可能となる。

【００２２】また、往復動作工具７の後端部をフローテ
ィング部９で弾性的に支持する。フローティング部９
は、図８に示す如く、そのハ角形の枠体９ａの各辺にそ
れぞれ弾性支持部を枠体９ａの中心に向けて装着して成
る。

【００２３】各弾性支持部は次のように構成する。まず
枠体９ａに摺動支持部材１４を螺子１５で締結して設置
する。摺動支持部材１４の中央部に設けた透孔には摺動
子１６を通し、摺動子１６の外側端部のねじ部における
所定位置には緩み止めナット１７を嵌合する。さらに、
摺動子１６の当接受部１８と摺動支持部材１４との間に
は圧縮ばね１９を架設する。

【００２４】そして、圧縮ばね１９の附勢力と摺動子１
６の突出量を緩み止めナット１７と螺子１５の嵌合位置
によって調整するようにする。

【００２５】往復動作工具７の後端部所定位置には、外
形をハ角形にした工具保持座２０を取り付ける。工具保
持座２０のハ角形の各辺には、それぞれ各弾性支持部に
おける摺動子１６の当接受部１８を圧接させ、フローテ
ィング部の中央中立位置に往復動作工具７の弾性的に支
持せしめる。

【００２６】次に上述のように構成した本例のバリ取り
工具を用いて、ロボットによるバリ取り作業を行う場合
について説明する。この場合には、図９に示す如く、Ｆ
ＲＰ製品４のバリを取るべき周辺部に、丸やすり２１を
押し当て２自由度のフローティング機構により工具７
を、一点鎖線で示す中立位置と二点鎖線で示す限界動作
位置との中間位置に位置するようにする。また、この状
態でフローティング機構の摺動子１６に嵌合する緩み止
めナット１７の位置を変えることにより摺動子１６にか
かる圧縮ばね１９の附勢力を、丸やすり２１が折れず、
ＦＲＰ製品４を削りすぎない程度の力に調整する。

【００２７】このような状態でロボットにティーチング
したバリ取り作業をプレイバックすることにより、ＦＲ
Ｐ製品の寸法誤差を追従して動き良好にバリ取りを行な
えるものである。

【００２８】特に本第２実施例では、２自由度のフロー
ティング機構を用いるので、図１０に例示する如くＦＲ
Ｐ製品４のコーナ部分のバリを削る作業を連続して行な
えるものである。例えばコーナ部分のバリを削る場合、
ＦＲＰ製品４の図中イで示す部位の作業をするとき、丸
やすり２１の弾性移動可能な方向は矢印Ｂに示す方向で
ある。また図中ロで示す部位の作業をするとき、丸やす
り２１の弾性移動可能な方向は矢印Ｃに示す方向であ
る。このため、フローティング部９の自由度が１の場合
には、ＦＲＰ製品４のコーナ角部において、ロボット１
の手首を急激に９０度反軸させねばならず加工速度が遅
くなる。しかし、本例工具の如く、２自由度のフローテ
ィング部９を用いれば、矢印Ｂ方向と同時に矢印Ｃ方向
にも弾性移動可能であるから、ロボット１の手首を急激
に回わす必要もなく、連続して作業できるので加工能率
を向上できる。

【００２９】また、丸やすり２１は、切削性があまり高
くないので、丸やすり２１がＦＲＰ製品４に食い込んで
削りすぎ損傷を与え製品価値をなくしてしまうようなこ
とを防止し、仕上げを均一にできるものである。さら
に、丸やすり２１を往復動作させて作業を行うので、高
さを高いバリでもＦＲＰ製品の縁に沿って切り取るよう
に作業が進むから、削り残しもなくすことができるもの
である。

【００３０】なお、上述した第２実施例では、往復動作
工具７と刃具として丸やすり２１とを用いたものについ
て説明したが、図１１に示す如く回転数を大巾に落して
切削力を調整した回転動作工具２２を用い、これに刃具
として軸付き砥石２３を取り付け、その他の構成を前述
した第２実施例と同様の構成にしても、第２実施例と同
様の作用及び効果が得られ、軸付砥石２３がＦＲＰ製品
４に食い込むのを防止し、その仕上げ面を美しく均一に
できるものである。

【００３１】次に本発明の第３実施例を図１２ないし図
１４によって説明する。本実施例では、上述の第２実施
例におけるバリ取り用工具と電気ルータとを並列にして
取り付け、同時に使用するようにしたものである。

【００３２】図で４はＦＲＰ製品、５はバリ、６はロボ
ット手首先端部、８は固定座、２２は回転動作工具、２
３は軸付砥石（切削力の低い刃具）、２８は電気ルー
タ、２９はルータービット（切削力の高い刃具）であ
る。電気ルータ２８はロボットの手首先端部６に取付部
材３０によって取付ける。電気ルータ２８の回転軸に
は、高い切削力を持つ刃具であるルータービット２９を
装着する。

【００３３】電気ルータ２８は、バリ取り用の２自由度
をもつ工具と並列して設置するが、電気ルータ２８はロ
ボットによりバリ取り作業をする際にロボットの手首先
端部を送る方向に対し、先端側に位置するように配置す
る。

【００３４】バリ取り用の２自由度をもつ工具は、第２
実施例のものと同等に構成するので図１３とともに図
７，図８及び図１１を援用して説明する。図で２２は回
転動作工具で、その胴体先端部にはジョイントホルダプ
レート２４を設置する。ジョイントホルダプレート２４
には大リング２６をその縦直径方向上下位置でそれぞれ
軸ピン２５で枢着する。大リング２６は固定座８の遊挿
穴１０部分に軸ピン２５の軸心方向と直交する軸心方向
位置にそれぞれ配置した軸ピン２７を枢着し、全体とし
て固定座８がユニバーサルジョイントを介して回転動作
工具２２を支受するように構成する。回転動作工具２２
の後端部はフローティング部９で弾性的に支持する。フ
ローティング部９は、枠体９ａの放射線方向に８個の弾
性支持部材を対称的に配置して成る。

【００３５】各弾性支持部は次のように構成する。まず
枠体９ａに螺子１５で締結した摺動支持部材１４の透孔
に摺動子１６を摺動自在に挿通する。摺動子１６の外側
端部における螺子部所定位置には緩み止めナット１７を
嵌合する。さらに摺動子１６の当接受部１８と摺動支持
部材１４との間には圧縮ばね１９を架設する。

【００３６】そして、回転動作工具２２の後端部所定位
置に取り付けた工具保持座２０の外周部に８個の弾性支
持部における各摺動子１６の当接受部１８が圧接して、
回転動作工具２２を中立位置に弾性的に支持するように
する。

【００３７】回転動作工具２２には、刃具である軸付砥
石２３を装着する。そして図１４に示す如く、バリ取り
の対称となるＦＲＰ製品４に対し、軸付砥石２３の外周
面位置よりルータビット２９の位置が所定高さ浮くよう
に設定する。また、ルータビット２９と軸付砥石２３と
の中間位置にはチップブレーカ３１を配置する。

【００３８】次に上述のように構成した本例のバリ取り
工具を用いてロボットによるバリ取り作業を行う場合に
ついて説明する。この場合には図１４に示す如く、ＦＲ
Ｐ製品４に軸付砥石２３を押し当て、２自由度のフロー
ティング機構により、回転動作工具２２を中立位置と限
界動作位置との中間位置とし、軸付砥石２３が所定の附
勢力でＦＲＰ製品４に押圧されるようにするとともに、
所定範囲内で移動可能とする。またこの状態で寸法誤差
によりルータビット２９がＦＲＰ製品４を切込まないよ
うにするため削り残すバリの高さが１〜２ミリメートル
程度になるようにする。

【００３９】この状態でバリ取り作業を行うと、ＦＲＰ
製品４に大きなバリが付いていた場合には、まずルータ
ビット２９で１〜２ミリメートル程度にまでその根本を
切込み、その切込んだバリをチップブレーカ３１で破砕
し、これが軸付砥石２２に当らないようにする。そし
て、ルータビット２９で削り残したバリは、軸付砥石２
２で削って仕上げる。よって、ＦＲＰ製品４のバリが発
生する量や部位が不均一であっても、これに影響される
ことなく仕上げ精度を良好とし、仕上りを美しくできる
ものでる。

【００４０】なお、上述した第３実施例では、回転動作
工具２２と軸付砥石２３を用いたものについて説明した
が、こればかりでなく、往復移動工具７と丸やすり２１
を用いて構成しても良い。なお、本第３実施例における
以上説明した以外の構成、作用及び効果は前述した第２
実施例と同等であるので、その説明を省略する。

【００４１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いてその他種々の構成を取り得ることは勿論である。

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係るロボ
ット用バリ取り工具によれば、ロボットの手首における
作業進行上の送り方向先端側位置に切削力が高い刃具を
装着した工具を配置し、これに並ぶ送り方向後端側位置
に切削力が低い刃具を装着した工具を配置し、前記切削
力の高い刃具の位置を前記切削力の低い刃具の位置より
もバリ取りすべき製品から所定高さ離して設定するとと
もに、前記切削力の高い刃具と低い刃具との間には切削
力の高い刃具が切り込むことで分離したバリを破砕する
チップブレーカを配置し、少なくとも切削力が低い刃具
を装着した工具をロボットの手首にユニバーサルジョイ
ントを介して傾動自在に設けるとともに、この切削力の
低い工具を自由度２のフローティング部で中立位置に位
置するよう附勢して構成したので、製品についているバ
リの高さが高くなった場合でも、まず切削力の高い刃具
でバリを一定高さに切断するとともに切削力の高い刃具
が切り込むことにより分離してバリが残っている場合に
はチップブレーカがこれを破砕し、この後、残ったバリ
を切断力の低い刃具で取り除くので、バリが高くてもこ
れに対してバリ取り工具を調整せずに作業が行なえ、し
かも仕上精度を上げて仕上りを良好にできる。また、切
削力の低い刃具部分を、バリ付製品に弾性的に押し当て
た状態でロボットにあらかじめティーチングした作業を
プレイバックさせることにより、製品の寸法誤差をフロ
ーティング部の弾性変形で吸収し、刃具が製品のバリの
付け根に沿うよう追従させることができるから、刃具が
製品に食い込み傷を残すようなことをなくし、良好にバ
リ取りを行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボット用バリ取り工具の第１実施例
を示す要部部分断面側面図。

【図２】上記第１実施例の要部正面図。

【図３】上記第１実施例の要部背面図。

【図４】上記第１実施例の要部概略説明線図。

【図５】上記第１実施例の他の構成例を示す要部部分断
面側面図。

【図６】本発明の第２実施例を示す要部部分断面側面
図。

【図７】上記第２実施例の要部正面図。

【図８】上記第２実施例のフローティング部を取り出し
て示す部分断面正面図。

【図９】上記第２実施例の要部概略説明線図。

【図１０】上記第２実施例の工具で製品のコーナ部のバ
リ取り作業をするときの説明線図。

【図１１】上記第２実施例の他の構成例を示す要部部分
断面側面図。

【図１２】本発明の第３実施例を示す電気ルータ部分の
側面図。

【図１３】上記第３実施例を示す要部概略正面図。

【図１４】上記第３実施例のバリ取り作業状態を示す要
部概略説明線図。

【図１５】従来のロボットによるバリ取り作業の状態を
示す全体概略説明線図。

【図１６】上記従来のロボット用バリ取り工具でバリを
取っている要部を示す拡大概略説明線図。

【符号の説明】

１…ロボット４…ＦＲＰ製品５…バリ６…手首先端部９…フローティング部２２…回転動作工具２３…軸付砥石２８…電気ルータ２９…ルータビット３１…チップブレーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野俊幸東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内 (72)発明者武藤健司東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内 (72)発明者桑高隆東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内 (72)発明者大鋸利光東京都品川区大崎２丁目１番17号株式会社明電舎内 (56)参考文献特開昭60−131106（ＪＰ，Ａ) 実開平１−138545（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−145655（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 27/00 B23C 3/12 B23D 79/00 B24B 9/00 602 B25J 17/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットの手首に装着され、成形製品の
バリを削除するのに用いるバリ取り工具において、前記
ロボットの手首における作業進行上の送り方向先端側位
置に切削力が高い刃具を装着した工具を配置し、これに
並ぶ送り方向後端側位置に切削力が低い刃具を装着した
工具を配置し、前記切削力の高い刃具の位置を前記切削
力の低い刃具の位置よりもバリ取りすべき製品から所定
高さ離して設定するとともに、前記切削力の高い刃具と
低い刃具との間には切削力の高い刃具が切り込むことで
分離したバリを破砕するチップブレーカを配置し、少な
くとも前記切削力が低い刃具を装着した工具を前記ロボ
ットの手首にユニバーサルジョイントを介して傾動自在
に設けるとともに、前記切削力の低い工具を自由度２の
フローティング部で中立位置に位置するよう附勢して構
成したことを特徴とするロボット用バリ取り工具。