JP6249198B1 - ハンドツール - Google Patents

ハンドツール Download PDF

Info

Publication number
JP6249198B1
JP6249198B1 JP2017003673A JP2017003673A JP6249198B1 JP 6249198 B1 JP6249198 B1 JP 6249198B1 JP 2017003673 A JP2017003673 A JP 2017003673A JP 2017003673 A JP2017003673 A JP 2017003673A JP 6249198 B1 JP6249198 B1 JP 6249198B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
polishing
pulley
disposed
brush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017003673A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018111167A (ja
Inventor
俊一 植田
俊一 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2017003673A priority Critical patent/JP6249198B1/ja
Priority to PCT/JP2017/018783 priority patent/WO2018131187A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6249198B1 publication Critical patent/JP6249198B1/ja
Publication of JP2018111167A publication Critical patent/JP2018111167A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/033Other grinding machines or devices for grinding a surface for cleaning purposes, e.g. for descaling or for grinding off flaws in the surface
    • B24B27/04Grinding machines or devices in which the grinding tool is supported on a swinging arm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/10Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising assemblies of brushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

【課題】建築物や構造物等の3次元曲面の一定圧力での研磨は、従来人手で行っていた。【解決手段】フレーム36上部に配置された圧力センサ20と、前記フレーム36下部に配置された一対のアームに回転軸32aが枢支された回転ブラシ32と、前記フレーム36内に配置されたモータと、前記モータの回転軸に連結された駆動側プーリと、前記回転ブラシ32の回転軸32aに直結された従動側プーリと、前記駆動側プーリおよび前記従動側プーリを連結する駆動ベルトを有し、前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトは、前記フレーム36の外側にあり、前記モータは、前記フレーム36の中心線を介して、前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトが配置された側と、反対側の前記フレーム36内部に配置されているハンドツールは、多関節ロボット11等に搭載することで、3次元曲面に対しての一定押圧での研磨を自動的に行うことができる。【選択図】図1

Description

本発明は、多関節ロボット等に代表される腕を持った3次元トレース装置の先端に取り付け、曲面を研磨若しくは洗浄するハンドツールに関するものである。
近年、建築物や構造物は、作製技術の発達により、単なる平面の組み合わせではなく、連続的な曲面から構成される場合が多い。その結果、曲面を均一に研磨若しくは洗浄するという要求が求められている。
例えば、高速鉄道車両の先頭車両は、空気抵抗を少なくするだけでなく、高速走行時の安定性を確保するために、ノーズ部には曲面から構成される先尖形状を有している。ところで、高速鉄道車両は、洗浄しただけでは、取れない付着物があるため、一定期間毎に車両表面の再塗装を行う必要がある。
この再塗装の際には、表面のキズや付着物を剥離させ、さらに塗料の接着性を向上させるために「足付け(アラシ)」と呼ばれる研磨工程がおこなわれている。したがって、曲面から構成される先尖形状といった特殊な3次元形状の部分を均一に研磨する必要がある。
このような特殊な3次元形状を有する面の均一なアラシは、従来機械ではできず、手作業に頼って行われていた。しかし、仮にノーズ部分だけを研磨するとしても、相当な面積の研磨になり、大変な時間がかかっていた。したがって、この研磨を行える機械の要望があった。
このような技術分野においては、例えば、特許文献1がある。これは鋳型の内面に付着した付着物を除去する装置である。ロボットアームの先端にワイヤーブラシ等の掻き取り治具を配置させ、ロボットアームのアーム伸縮手段にトルクセンサ等を配置することで、治具の押圧力を適正範囲に維持しながら、付着物の除去を行う。
特開2010−201468号公報
特許文献1は、鋳型面内の付着物を掻き取る装置であり、曲面の研磨や洗浄にも応用できそうに見える。しかし、特許文献1では、掻き取り治具は、鋳型より硬くないことが前提となっている。一方、研磨の場合は、研磨を行うブラシの方が被研磨物よりも固い。したがって、常に押圧力を一定にして研磨しなければ表面にムラができる。
さらに、特許文献1では、掻き取り治具を鋳型に押し当てるのは、単にロボットの腕のトルクを見ているだけであり、実際に被処理面に対して掻き取り治具がどの程度の圧力で押圧されているのかを測定しているわけではない。
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、例えば曲面の被研磨面に対して、一定押圧で研磨ブラシを押し付けながら表面を研磨することができるハンドツールを提供するものである。より詳しくは、曲面形状が分かっている場合には、その曲面に沿ってトレースさせるのは、6軸多関節ロボットといった腕付ロボットが利用できる。本発明は、そのロボットの先端に取り付けるハンドツールに係るものである。すなわち、多関節ロボットの先端に取り付けることで、複雑な3次元曲面であっても、常に均一な押圧で研磨できるハンドツールを提供するものである。
具体的に本発明に係るハンドツールは、
フレームと、
前記フレーム上部に配置された圧力センサと、
前記フレーム下部に配置された一対のアームと、
前記一対のアームに回転軸が枢支された回転ブラシと、
前記フレーム内に配置されたモータと、
前記モータの回転軸に連結された駆動側プーリと、
前記回転ブラシの回転軸に直結された従動側プーリと、
前記駆動側プーリおよび前記従動側プーリを連結する駆動ベルトを有し、
前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトは、前記フレームの外側にあり、
前記モータは、前記フレームの中心線を介して、前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトが配置された側と、反対側の前記フレーム内部に配置され、
前記モータにはトルクカプラを介して前記駆動側プーリが接続され
前記回転ブラシは、被研磨面に押圧し広がる側面に、両端から中央に向かってV字に切り込まれ、前記側面中央部に突形状が形成され、前記突形状の両脇に溝形状が形成されており、
前記溝形状に対向する位置から液体を供給するノズルをさらに有し、前記溝形状から前記液体を研磨面に供給することを特徴とする。
本発明に係るハンドツールは、フレームの中心線に対して、モータとプーリを対向する位置関係に配置したので、中心線に対する左右の重量バランスが取れる。そして、フレームの上部に圧力センサを設けた。したがって、ロボットの腕の先端に本発明に係るハンドツールを取り付けた場合、対象面に対しての押圧を圧力センサで検知することができ、曲面であっても常に一定押圧でハンドツールを作用させることができる。
したがって、本発明に係るハンドツールをロボットの腕の先端に取り付ければ、従来、人手で行っていた、曲面の研磨を、自動で行うことができ、タクトタイムの大幅な短縮につながる。
本発明に係るハンドツールを搭載した研磨装置の構成図である。 ハンドツール(研磨ブラシ)だけの斜視図である。 ハンドツールの正面図と側面図である。 研磨装置を組み込んだ研磨ラインを示す図である。 ハンドツールを被処理面に押し当てた状態を示す図である。 被研磨面を研磨している様子を示す図である。
以下に本発明に係るハンドツールを、図面を用いて説明する。また、以下の説明では、高速鉄道車両の先頭車両のノーズを研磨する研磨装置に、本発明に係るハンドツールを研磨ブラシとして装着した場合を例にとって説明する。しかし、以下の説明は本発明の一実施形態を説明するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下の実施形態および使用目的や使用対象は改変若しくは変更することができる。
図1に先頭車両の研磨装置1の構成を示す。研磨装置1は、トレース装置10と、圧力センサ20と、制御部60と、本発明に係る研磨ブラシ(ハンドツール)30(図2参照)を有する。
トレース装置10は、研磨ブラシ30をハンドツールとして先端に固定される6軸多関節ロボット11(以後「ロボット11」とも呼ぶ。)が好適に利用される。ロボット11は、ベース部12、下腕部14、上腕部16、手首部18を有する。ベース部12と下腕部14の間には、旋回中心を垂直方向に有し、ベース部12より上方を旋回させるS軸モータ13Sと、旋回中心を水平方向に有し、ベース部12に対して下腕部14を前後に傾斜させるL軸モータ13Lを有する。なお、トレース装置10は、6軸多関節ロボット11に限定されるものではない。
下腕部14と上腕部16の間には、旋回中心を水平方向に有し、下腕部14に対して上腕部16を旋回させるU軸モータ15Uと、U軸モータ15Uに対して垂直方向に回転軸を有し、上腕部16を下腕部14に対して回転させるR軸モータ15Rが設けられている。
また、上腕部16と手首部18の間には、上腕部16に対して垂直方向に旋回中心を有するB軸モータ17Bと、手首部18に対して平行な回転軸であるT軸モータ17Tが配置されている。ロボット11は、これら6つの回転軸モータを有するので、先端の手首部18は、如何なる3次元曲面の表面をもトレースすることができる。なお、ここで3次元曲面とは、平坦な面だけで構成されていない面をいう。以後各モータの回転軸をそれぞれS軸13Sa、L軸13La、U軸15Ua、R軸15Ra、B軸17Ba、T軸17Taとよぶ。
手首部18には圧力センサ20を介してハンドツールとして研磨ブラシ30が設置されている。研磨ブラシ30は、モータ等を収納するフレーム36と、圧力センサ20が設置されているのと反対の面に、T軸17Taに対して垂直方向の回転軸32aを有する回転ブラシ32を有する。回転ブラシ32は、回転軸32aの周囲に回転軸32aの半径方向に研磨繊維を植毛したもので、回転軸32aを中心に回転すると研磨繊維の先端は略円柱形34を形成する。この略円柱形34の側面が研磨面34sとなる。つまり、ロボット11の先端に研磨面34sを形成することができる。
なお、回転ブラシ32の側面の中心を側面中心軸34cとする。側面中心軸34cとは、円柱形34の側面に対して垂直で、回転軸32aの長さ方向で中心を通過する軸をいう。側面中心軸34cは回転ブラシ32に対して無数に存在する。
図2に研磨ブラシ30(ハンドツール)だけを拡大して示す。また、図3(a)は図2の矢印A方向から見た正面図であり、図3(b)は、図2の矢印B方向から見た側面図である。
研磨ブラシ30は、圧力センサ20と、フレーム36と、モータ38と、トルクカプラ40と、駆動側プーリ42と、従動側プーリ44(図3参照)と、駆動ベルト46と、回転ブラシ32等で構成されている。
圧力センサ20は円柱形であり、底面に当たる部分にセンサ素子が配置されている。圧力センサ20の中心軸をセンサ中心軸20cとする。ハンドツール(研磨ブラシ30)をロボット11に取り付けると、センサ中心軸20cは、手首部18(図1参照)のT軸17Taと一致するように配置されている。
フレーム36は、直方体で構成されている。手首部18(図1参照)と接続される側には、接続フランジを兼ねた圧力センサ20が配置されている。また、圧力センサ20が取り付けられている面と対向する側には、回転ブラシ32が配置されている。以後フレーム36については、圧力センサ20が設置されている面を「上面36u」とし、回転ブラシ32が設置されている面を「下面36d」とする。上面36uと下面36dは平行面である。また、回転ブラシ32の側面中心軸34cの中で、下面36dに垂直な軸を回転ブラシ32の主側面中心軸34caとする(図3(b)参照)。
フレーム36の側壁の一部は開口していてもよい。内部に対して操作調整が行えるためと、全体の重量軽減のためである。下面36dには、回転ブラシ32を枢支する一対のアーム48(図3参照)が配置されている。この一対のアーム48a、アーム48bが回転ブラシ32の回転軸32aを両側から回転可能に挟持する。この状態は回転ブラシ32を枢支していると言ってよい。
フレーム36内にはモータ38が固定されている。モータ38の駆動軸38aは、回転ブラシ32の回転軸32aと平行に配置される。モータ38には、トルクカプラ40を介して駆動側プーリ42が接続されている。トルクカプラ40は、モータ38の負荷が一定以上になると、トルクの伝達を切るものである。駆動側プーリ42は、フレーム36の外側に配置されている。モータ38と駆動側プーリ42の間に減連ギアはないので、直結していると言える。
駆動側プーリ42が配置されている側のアーム48aには、回転ブラシ32の回転軸32aに直結された従動側プーリ44が配置されている。駆動側プーリ42と従動側プーリ44には、駆動ベルト46が掛止されている。なお、駆動側プーリ42と従動側プーリ44には、駆動ベルト46のテンション調整のためのテンションプーリ43が設けられていてもよい。フレーム36の外側に配置された各プーリはプーリカバー47で覆われている。なお、図3(b)では、プーリカバー47は省略している。
研磨ブラシ30は、モータ38から遠い位置に駆動側プーリ42および従動側プーリ44を配置することで、T軸17Taに対して左右の重量バランスをとっている。研磨ブラシ30は、上面36u側に設けた圧力センサ20で手首部18に連結している。したがって、T軸17Taに対する左右の重量バランスが異なると、研磨ブラシ30の姿勢によって、圧力センサ20が検出する値が異なっていたり、安定に保持できないといった問題が生じるからである。
より詳しく説明する。図3(a)の正面図および図3(b)の側面図において、圧力センサ20のセンサ中心軸20cと、回転ブラシ32の主側面中心軸34caは、一致させるように構成されている。すなわち、回転ブラシ32の主側面中心軸34caと、圧力センサ20の中心軸20cと、ロボット11の手首部18のT軸17Taは一致している。この構成によって回転ブラシ32を被研磨面に押し当てた際に、均一な押圧を測定できる。
なお、図3(a)のように、回転ブラシ32の側面を正面に見たときのT軸17Ta(回転ブラシ32の主側面中心軸34ca若しくは、圧力センサ20のセンサ中心軸20cと言っても同じ)をフレーム36の中心線36cと呼ぶ。このフレーム36の中心線36cに対して一方の側にはモータ38が配置され、他方の側には、駆動側プーリ42、従動側プーリ44および駆動ベルト46(以後「プーリ等」と呼ぶ。)が配置されている。
また、モータ38はフレーム36の内部に配置されているのに対して、プーリ等は、フレーム36の外側に配置されている。これはモータ38の重量がプーリ等と比較して重いからである。したがって、トルクカプラ40は、モータ38の回転に逆方向のトルクをモータ38の駆動軸38aに伝えないという役割と共に、左右のバランスをとるために、フレーム36の中心線36cから遠い位置にプーリ等を配置させるという目的もある。
回転ブラシ32は、側面が両端から中央に向かってV字に切り込まれており、さらに側面中央部分が突形状に形成されている。この突形状の両脇を回転ブラシ32の溝形状32nと呼ぶ。ここで、回転ブラシ32は、回転軸32aの周囲に研磨繊維を植毛したものであるので、V字状の切込みや溝形状32nは、研磨繊維を刈り込むことで形成される。したがって、溝形状32nも研磨繊維の刈り込みで形成された部分である。
回転ブラシ32とフレーム36の間には、スカート50が配置される。スカート50は、樹脂製の板材であるが、アルミなどの金属材料であってもよい。スカート50には、回転ブラシ32に対して研磨液や水(以後「研磨液等」と呼ぶ。)を供給するノズル52a、ノズル52b(まとめて呼ぶ場合は「ノズル52」という。)が設けられている。これらのノズル52には、図示しない配管を介してポンプが接続されており、研磨液タンク若しくは水タンクから研磨液や水がノズル52に供給される。またノズル52a、ノズル52bは、回転ブラシ32の溝形状32nに対向する位置に配置される。
図1に戻って、制御部60は、MPU(Micro Procesor Unit)とメモリからなるコンピューターで構成される。制御部60は、ロボット11の各軸モータの駆動部に接続されている。また、圧力センサ20、研磨ブラシ30、ポンプといった機器にも接続されており、これらの駆動を制御する。また、メモリには、被研磨物の研磨予定面の空間データが蓄積される。
図4には、研磨装置1が配置された研磨ライン100の平面図を示す。研磨ライン100は、被研磨物である先頭車両300を搬送する搬送ライン102の両脇にステージ104が設けられている。ステージ104は、研磨装置1のロボット11(図1参照)が腕を伸ばせば先頭車両300の屋根に先端の研磨ブラシ30が十分に届く程度の高さに設定されている。
ステージ104には、複数の研磨装置1が配置されている。各研磨装置1は、制御部60の指示によって、被研磨物である先頭車両300のノーズ部分の曲面を研磨する。
図5には、回転ブラシ32が被研磨面に押し当てられた状態を、回転ブラシ32の側面から見た図を示す。図5(a)は押し当て前の状態であり、図5(b)は押し当て後の状態である。圧力センサ20は、回転ブラシ32の主側面中心軸34caと一致した関係に取り付けられているので、回転ブラシ32の押圧を直接測定することができる。
つまり、回転ブラシ32の回転軸32aに対して直角方向に研磨ブラシ30を移動させれば、どのような面であっても、回転ブラシ32の被研磨面に対する押圧を正確に測定することができる。しかも、回転ブラシ32の主側面中心軸34caは、ロボット11の手首部18のT軸17Taとも一致しているので、制御部60は、圧力センサ20からの押圧値に基づいて、被研磨面と回転ブラシ32のT軸17Ta方向の距離を調整することで、常に一定の押圧での研磨が可能となる。
回転ブラシ32は、被研磨面に押圧されることで、広がる。この時に回転ブラシ32の側面はV字に切り込まれているので、広がった時にちょうど被研磨面を覆うことができる。ただし、回転ブラシ32の溝形状32nの部分は、被研磨面に当たらない。つまり、溝形状32nの部分では未研磨部32xが発生する。
一方、研磨液等は、溝形状32nに沿って供給される。したがって、回転ブラシ32と被研磨面が接触している部分には、溝形状32nの部分から研磨液等が供給される。
回転ブラシ32は通常100rpm以上で高速回転させられている。また、研磨繊維は、回転ブラシ32の回転軸32aに沿って、1本/mm以上の密度で植毛されている。このように高密度で植毛されている回転ブラシ32にフレーム36側から研磨液等を供給した場合、遠心力で研磨液等は飛ばされてしまい、被研磨面と回転ブラシが直接接している部分には、供給されない。
しかし、回転ブラシ32には、予め溝形状32nが形成されているので、その溝形状32nを伝って研磨液等は研磨面に到達し、スムースな研磨を実現することができる。溝形状32nの部分の未研磨部32xは、研磨する際のピッチをオーバーラップさせることで、解消することができる。
このように、回転ブラシ32は、側面形状として意図的に研磨しない溝形状32nを設け、研磨液等の研磨面への供給を十分に行えるようにしている。
図6(a)には、ハンドツールを用いた研磨の様子を示す。研磨ブラシ30を被研磨面300sの法線方向300aから研磨方向に対して0度以上20度以下の角度に設定させ、研磨ブラシ30を回転させる。圧力センサ20は研磨ブラシ30と手首部18の間に配置されている(図1参照)。したがって、圧力センサ20は、手首部18のT軸17Ta方向の力を検出することとなる。
被研磨面300sに対してできるだけT軸17Ta方向に沿って押し当てることで、正確な押圧力を検出することができる。被研磨面300sの法線方向300aと研磨方向に向かったT軸17Taとの角度を当接角θと呼ぶ。当接角θが決まると、被研磨面300sに対する押圧量は、圧力センサ20からの値をFとすると、F*cosθで正確に求めることができる(「*」は乗算を表す)。
そして、研磨ブラシ30を被研磨面300sに当接させる前に、圧力センサ20のゼロ設定を行う。ゼロ設定とは、現在の圧力センサ20の出力値をゼロと見なす工程である。圧力センサ20は、圧力を面で受けているので、研磨ブラシ30の姿勢によって、若干ゼロ点が異なる。したがって、研磨する都度圧力センサ20のゼロ設定を行う。
図6(b)を参照する。次に被研磨面300sに研磨ブラシ30を押圧が所定の値になるまで当接させ、一定速度で被研磨面300sをトレースする。この際のトレースは、研磨予定面の3次元曲面データに沿って行われる。
また、研磨予定面をトレースする際には、研磨ブラシ30の押圧が一定になるように、被研磨面300sに対する垂直方向の位置を調整する。すなわち、圧力センサ20の値が所定値以下になれば、被研磨面300sとの間の距離を縮め、圧力センサ20の値が所定値以上になれば、被研磨面300sとの間の距離を離す。
図6(c)は水平部分300fから傾斜部分300gに研磨ブラシ30が進む様子を示したものである。水平部分300fと傾斜部分300gの間には、Rのついた角部300cがある。研磨ブラシ30は、当接角θを角部でも維持するため、曲面上の法線方向300aに対して、研磨ブラシ30の軸(T軸17Ta)を一定の角度に保持しながら研磨が進む。
以上のように、本発明に係るハンドツール30は、回転ブラシ32の主側面中心軸34caと圧力センサ20のセンサ中心軸20cを一致させるように配置し、フレーム36の中心線36cに対しモータ38とプーリ等を対局させて配置したので、曲面に対して常に一定の押圧で被研磨面を研磨することができる。
また、上記の実施形態では回転ブラシ32を研磨繊維で構成されたものとしたが、本発明に係るハンドツールはそれだけに限定されるものではなく、回転ブラシ32を洗浄用の繊維(被処理面より柔らかい材質)で構成してもよい。その際にも、回転ブラシ32の溝形状32nは、ノズル52から供給される洗浄液を被処理面に行き渡らせるために有効である。
本発明は、上記の高速鉄道車両の先頭部分の構造体の研磨だけでなく、飛行機、船舶といった曲面で形成されている構造体や建築物の研磨や洗浄といった表面処理に好適に利用することができる。
1 研磨装置
10 トレース装置
11 6軸多関節ロボット
11 ロボット
12 ベース部
14 下腕部
16 上腕部
18 手首部
13S S軸モータ
13L L軸モータ
15U U軸モータ
15R R軸モータ
17B B軸モータ
17T T軸モータ
13Sa S軸
13La L軸
15Ua U軸
15Ra R軸
17Ba B軸
17Ta T軸
20 圧力センサ
30 研磨ブラシ(ハンドツール)
20c センサ中心軸
36 フレーム
36c 中心線
36u 上面
36d 下面
32a 回転軸
32 回転ブラシ
32n 溝形状
32x 未研磨部
34 円柱形
34s 研磨面
34c 側面中心軸
34ca 主側面中心軸
38 モータ
38a 駆動軸
40 トルクカプラ
42 駆動側プーリ
43 テンションプーリ
44 従動側プーリ
46 駆動ベルト
47 プーリカバー
48、48a、48b アーム
50 スカート
52a ノズル
52b ノズル
52 ノズル
60 制御部
100 研磨ライン
102 搬送ライン
104 ステージ
300 先頭車両
300s 被研磨面
300a 法線方向
300f 水平部分
300g 傾斜部分
300c 角部
θ 当接角

Claims (3)

  1. フレームと、
    前記フレーム上部に配置された圧力センサと、
    前記フレーム下部に配置された一対のアームと、
    前記一対のアームに回転軸が枢支された回転ブラシと、
    前記フレーム内に配置されたモータと、
    前記モータの回転軸に連結された駆動側プーリと、
    前記回転ブラシの回転軸に直結された従動側プーリと、
    前記駆動側プーリおよび前記従動側プーリを連結する駆動ベルトを有し、
    前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトは、前記フレームの外側にあり、
    前記モータは、前記フレームの中心線を介して、前記駆動側プーリと前記従動側プーリと前記駆動ベルトが配置された側と、反対側の前記フレーム内部に配置され、
    前記モータにはトルクカプラを介して前記駆動側プーリが接続され
    前記回転ブラシは、被研磨面に押圧し広がる側面に、両端から中央に向かってV字に切り込まれ、前記側面中央部に突形状が形成され、前記突形状の両脇に溝形状が形成されており、
    前記溝形状に対向する位置から液体を供給するノズルをさらに有し、前記溝形状から前記液体を研磨面に供給するハンドツール。
  2. 前記圧力センサは接続フランジを兼ね、前記圧力センサのセンサ中心軸と前記回転ブラシの主側面中心軸同士が一致している請求項1に記載されたハンドツール。
  3. 前記ノズルは、前記回転ブラシの回転軸より前記フレーム上部側に配置されている請求項1または2に記載されたハンドツール。
JP2017003673A 2017-01-12 2017-01-12 ハンドツール Active JP6249198B1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017003673A JP6249198B1 (ja) 2017-01-12 2017-01-12 ハンドツール
PCT/JP2017/018783 WO2018131187A1 (ja) 2017-01-12 2017-05-19 ハンドツール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017003673A JP6249198B1 (ja) 2017-01-12 2017-01-12 ハンドツール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6249198B1 true JP6249198B1 (ja) 2017-12-20
JP2018111167A JP2018111167A (ja) 2018-07-19

Family

ID=60685606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017003673A Active JP6249198B1 (ja) 2017-01-12 2017-01-12 ハンドツール

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6249198B1 (ja)
WO (1) WO2018131187A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109434642A (zh) * 2018-11-19 2019-03-08 广东技术师范学院 一种压力可控的工业机器人磨抛系统及磨抛方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7275288B2 (ja) * 2019-01-23 2023-05-17 フェルロボティクス コンプライアント ロボット テクノロジー ゲーエムベーハー メンテナンスユニットを内蔵したロボット支援による研削装置
CN110153844B (zh) * 2019-05-31 2020-07-07 成都极致智造科技有限公司 一种基于工业机器人的恒压打磨系统
CN114260805B (zh) * 2021-12-14 2023-04-25 宇晶机器(长沙)有限公司 一种多工位自动化流水线系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194868A (en) * 1981-05-25 1982-11-30 Sumitomo Metal Ind Ltd Grinding method of bead of welded material and device therefor
JPS6039064A (ja) * 1983-08-11 1985-02-28 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 安全クラツチを備えたアングルグラインダー
JPS60125094U (ja) * 1984-01-30 1985-08-23 三菱電機株式会社 バフ作業用ロボツトハンド
JPS6435331A (en) * 1987-07-31 1989-02-06 Omron Tateisi Electronics Co Force sensor
JPH06339848A (ja) * 1993-05-29 1994-12-13 Shikishima Boseki Kk 石材などの曲面研磨方法とその装置
JPH0871912A (ja) * 1994-09-08 1996-03-19 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤーソーのワイヤー張設補助具
JP2000190233A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Uchiyama Konpo Shizai Shiki:Kk 研削用回転砥石
JP2002125763A (ja) * 2000-10-26 2002-05-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 金属表面加工用ホイール型ブラシおよびその製造方法
JP2002254288A (ja) * 2001-02-27 2002-09-10 Nippei Toyama Corp 仕上加工装置および仕上加工方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006000950A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Tsunoda Brush Seisakusho:Kk 回転式研磨ロールの製造方法
US7351130B1 (en) * 2006-11-14 2008-04-01 Wen Chi Chang Sanding machine having adjustable brush

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194868A (en) * 1981-05-25 1982-11-30 Sumitomo Metal Ind Ltd Grinding method of bead of welded material and device therefor
JPS6039064A (ja) * 1983-08-11 1985-02-28 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 安全クラツチを備えたアングルグラインダー
JPS60125094U (ja) * 1984-01-30 1985-08-23 三菱電機株式会社 バフ作業用ロボツトハンド
JPS6435331A (en) * 1987-07-31 1989-02-06 Omron Tateisi Electronics Co Force sensor
JPH06339848A (ja) * 1993-05-29 1994-12-13 Shikishima Boseki Kk 石材などの曲面研磨方法とその装置
JPH0871912A (ja) * 1994-09-08 1996-03-19 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤーソーのワイヤー張設補助具
JP2000190233A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Uchiyama Konpo Shizai Shiki:Kk 研削用回転砥石
JP2002125763A (ja) * 2000-10-26 2002-05-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 金属表面加工用ホイール型ブラシおよびその製造方法
JP2002254288A (ja) * 2001-02-27 2002-09-10 Nippei Toyama Corp 仕上加工装置および仕上加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109434642A (zh) * 2018-11-19 2019-03-08 广东技术师范学院 一种压力可控的工业机器人磨抛系统及磨抛方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018131187A1 (ja) 2018-07-19
JP2018111167A (ja) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6249198B1 (ja) ハンドツール
US20210260720A1 (en) Systems and methods for automated sanding
CN102355982B (zh) 晶片的倒角加工方法
JP2017132684A (ja) 曲面ガラス加工装置及び曲面ガラス加工方法
JP2005118989A (ja) チタンおよびチタン合金製の機械部品の自動研磨方法
CN110744406A (zh) 一种叶片型面机器人磨抛自适应加工系统及方法
JP6788507B2 (ja) 先頭車両の研磨装置
CN110653698A (zh) 磨削装置、磨削方法及航空发动机的叶片
KR20170023223A (ko) 패널의 에지 폴리싱 장치 및 방법
CN112476220A (zh) 一种用于抛光球头工件的化学机械研抛机及设置方法
JP2005096016A (ja) 振動研磨方法およびその装置
CN217914650U (zh) 磨头磨具的自动更换装置及抛光系统
GB2363861A (en) Processing an object, eg a workpiece, by a tool
CN203804722U (zh) 透镜加工装置
KR102369327B1 (ko) 평면 연삭의 복합 장치
CN214134480U (zh) 一种激光研磨装置
JP2013166202A (ja) 自動研磨装置
JP2023503341A (ja) 自動修理システムのためのデュアルマウンティング
KR0152632B1 (ko) 금형 연마 시스템의 연마 공정 자동 제어 방법
JPS6243721Y2 (ja)
JP2009066724A (ja) レンズの球面研削方法及び装置
JP2003311752A (ja) 樹脂成形品のバリ除去装置
CN213917538U (zh) 一种曲面打磨抛光机器人
CN210879220U (zh) 一种连接器的旋转加工装置
JP2585727B2 (ja) 研摩方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171107

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6249198

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151