JP6388251B2 - Finishing wheel brush and force control finishing method - Google Patents
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Description
本発明は、加工ロボットによりワークを仕上げ加工するための仕上げ砥石ブラシと力制御仕上げ加工方法に関する。 The present invention relates to a finishing grindstone brush and a force control finishing processing method for finishing a workpiece by a processing robot.
仕上げ加工とは、一般的には鋳造や機械加工後のワークを、手作業によって図面で規定される所定の形状や表面粗さに調整する作業であり、バリ取り、面取り、R付け、ブレンド、磨きなど多様な工程が含まれる。
仕上げ加工の中でも、複雑形状部品や精密部品の仕上げは、熱処理による部品の形状変化などの理由により自動化が難しく、熟練作業者の経験や技能に依存せざるをえない作業である。
そのため、作業者の熟練度に応じて仕上げ後のワーク品質がばらつく問題が生じる。
Finishing is generally a work that adjusts the workpiece after casting or machining to a predetermined shape and surface roughness specified in the drawing by hand, and is deburred, chamfered, rounded, blended, Various processes such as polishing are included.
Among finishing processes, the finishing of complex-shaped parts and precision parts is difficult to automate due to changes in the shape of the parts due to heat treatment, and must be dependent on the experience and skills of skilled workers.
Therefore, there arises a problem that the work quality after finishing varies depending on the skill level of the worker.
この問題を解決するため、ロボットアームの手先に仕上げ工具を取り付け、加工経路に沿って動作させてワークを仕上げ加工することが既に提案されている。
この場合、仕上げ工具として、スピンドルに固定され、軸心を中心に回転駆動され、軸方向に延びるブラシ状砥石を保持する工具が用いられる。かかる工具(以下、「砥石ブラシ」と呼ぶ)は、例えば特許文献1〜6に開示されている。
In order to solve this problem, it has already been proposed to finish a workpiece by attaching a finishing tool to the hand of the robot arm and operating it along the machining path.
In this case, a tool that holds the brush-like grindstone that is fixed to the spindle, is rotationally driven around the axis, and extends in the axial direction is used as the finishing tool. Such a tool (hereinafter referred to as “grinding brush”) is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 6.
例えばワークの仕上げ箇所が、ギヤ歯の歯面である場合、その仕上げ箇所の近傍(例えば4〜6mm離れた位置)に非加工部が存在する場合がある。この場合、従来の砥石ブラシは、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材を有し、軸心を中心に高速(例えば1万rpm以上)で回転駆動すると遠心力によりブラシ状砥石の端面が拡大する。また、拡大時の端面直径がブラシの突き出し長さや、回転速度によって変動する。
そのため、仕上げ箇所の近傍に非加工部が存在する場合、遠心力によりブラシ状砥石の端面が拡大し非加工部を加工してしまうため、従来の砥石ブラシの適用が困難であった。
For example, when the finishing part of the workpiece is a tooth surface of a gear tooth, there may be a non-processed part in the vicinity of the finishing part (for example, a
Therefore, when the non-processed part exists in the vicinity of the finished portion, the end face of the brush-shaped grindstone is enlarged by the centrifugal force and the non-processed part is processed, so that it is difficult to apply a conventional grindstone brush.
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、軸心を中心に仕上げ砥石ブラシを高速(例えば1万rpm以上)で回転駆動しても、線状砥材の遠心力による拡大を防止することができる仕上げ砥石ブラシと力制御仕上げ加工方法を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a finished grinding wheel brush that can prevent the linear abrasive from expanding due to the centrifugal force even when the finishing grinding brush is driven to rotate at a high speed (for example, 10,000 rpm or more). And to provide a force controlled finishing method.
本発明によれば、スピンドルに固定され、軸心を中心に回転駆動され、軸方向に延びるブラシ状砥石を保持する仕上げ砥石ブラシであって、
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴とが設けられており、
前記円筒形保持部には軸線に直交する雌ねじ穴が設けられており、
前記ブラシスリーブは、前記第1中空円筒軸の先端部を同軸に収容する第2中空円筒孔を有しその末端が開口したアウタースリーブであり、該アウタースリーブの側面に前記第1長穴と整合して位置し内部と外部を連通する第2長穴が設けられており、
前記締結部材は、前記仕上げ砥石ブラシの軸線まわりの不釣合い量を低減する低頭ねじ部材であり、該低頭ねじ部材は、前記雌ねじ穴と螺合する固定用雄ねじ部を有し、該固定用雄ねじ部を前記第2長穴と前記第1長穴の両方を通して、前記アウタースリーブ及び前記ブラシホルダを前記円筒形保持部に締め付けて固定する、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシが提供される。
According to the present invention, a finishing grindstone brush that is fixed to a spindle, is rotationally driven about an axis, and holds a brush-like grindstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, and a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside.
The cylindrical holding portion is provided with a female screw hole orthogonal to the axis,
The brush sleeve is an outer sleeve having a second hollow cylindrical hole that coaxially accommodates a distal end portion of the first hollow cylindrical shaft, and an end thereof is opened, and is aligned with the first elongated hole on a side surface of the outer sleeve. Is provided with a second slot that communicates the inside and the outside,
Wherein the fastening member is a low head screw member to reduce the imbalance amount about the axis of the finishing grindstone brush, the low head screw member has a fixing male screw portion to be screwed with the female screw hole, the fixing male thread part through both of the first long hole and the second long hole, said fixing the outer sleeve and the brush holder fastened to the cylindrical holder, the finishing grindstone brush, wherein provided that.
また本発明によれば、スピンドルに固定され、軸心を中心に回転駆動され、軸方向に延びるブラシ状砥石を保持する仕上げ砥石ブラシであって、
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴とが設けられており、
前記円筒形保持部には軸線に直交する雌ねじ穴が設けられており、
前記第1中空円筒軸には、その先端部外面に第1雄ねじ部が設けられており、
前記ブラシスリーブは、前記第1中空円筒軸を同軸に収容する第2中空円筒孔を有しその末端が開口したアウターキャップであり、
前記アウターキャップは、その開口側内面に設けられ前記第1雄ねじ部と螺合する第1雌ねじ部を有しており、
前記締結部材は、前記仕上げ砥石ブラシの軸線まわりの不釣合い量を低減する低頭ねじ部材であり、該低頭ねじ部材は、前記雌ねじ穴と螺合する固定用雄ねじ部を有し、該固定用雄ねじ部を前記第1長穴のみを通して、前記ブラシホルダを前記円筒形保持部に締め付けて固定する、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシが提供される。
According to the present invention, there is also provided a finishing grindstone brush that is fixed to a spindle, is rotationally driven about an axis, and holds a brush-like grindstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, and a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside.
The cylindrical holding portion is provided with a female screw hole orthogonal to the axis,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first male screw portion on the outer surface of the tip portion thereof,
The brush sleeve is an outer cap having a second hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the first hollow cylindrical shaft and having an open end.
The outer cap has a first female screw portion that is provided on the inner surface of the opening side and is screwed with the first male screw portion,
Wherein the fastening member is a low head screw member to reduce the imbalance amount about the axis of the finishing grindstone brush, the low head screw member has a fixing male screw portion to be screwed with the female screw hole, the fixing male thread only through the first elongated hole of the part, fixed by tightening the brush holder in the cylindrical holder, the finishing grindstone brush, wherein provided that.
また本発明によれば、スピンドルに固定され、軸心を中心に回転駆動され、軸方向に延びるブラシ状砥石を保持する仕上げ砥石ブラシであって、
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴と、前記第1中空円筒孔の先端側内面に位置する第2雌ねじ部とが設けられており、
前記ブラシスリーブは、末端側に前記第2雌ねじ部と螺合する第2雄ねじ部を有するインナーキャップであり、
前記締結部材は、前記円筒形保持部の末端面と前記第1中空円筒孔の末端面との間に挟持されその間で回転力を伝達するトルク伝達部材と、前記インナーキャップと前記円筒形保持部との間に挟持され前記円筒形保持部を前記トルク伝達部材に向けて軸方向に付勢する圧縮ばねと、からなる、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシが提供される。
According to the present invention, there is also provided a finishing grindstone brush that is fixed to a spindle, is rotationally driven about an axis, and holds a brush-like grindstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft has a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside, and the first hollow cylindrical hole. A second female thread portion located on the inner surface of the tip end side of
The brush sleeve is an inner cap having a second male screw portion that is screwed to the second female screw portion on a distal end side,
The fastening member includes a torque transmission member that is sandwiched between the end surface of the cylindrical holding portion and the end surface of the first hollow cylindrical hole, and transmits a rotational force therebetween, the inner cap, and the cylindrical holding portion. And a compression spring that urges the cylindrical holding portion in the axial direction toward the torque transmission member .
また、本発明によれば、上記の仕上げ砥石ブラシを用い、前記ブラシ状砥石をその軸心を中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付け、前記ブラシ状砥石の端面の拡大を防止しながら前記仕上げ箇所を仕上げる、ことを特徴とする力制御仕上げ加工方法が提供される。
Further, according to the present invention, the above-mentioned finishing grindstone brush is used, the brush-shaped grindstone is rotationally driven around its axis, and is pressed against the finishing portion by force control in the axial direction. There is provided a force-controlled finishing method characterized by finishing the finished portion while preventing enlargement .
ワークの前記仕上げ箇所はギヤ歯のエッジであり、
(A)計測ピンを位置と力のハイブリッド制御で動作させ、ギヤ歯間の曲面に倣わせて前記ギヤ歯のエッジ位置を計測し、これを事前に取得しておいた位置データと比較し、前記ワークを回転させて前記エッジ位置を粗く決める粗探索ステップと、
(B)次いで、前記ギヤ歯に対して、前記計測ピンを力制御で接触させて前記エッジ位置を再度計測し、これを事前に取得しておいた前記位置データと比較し、前記エッジ位置を精密に決める精密探索ステップと、を有する。
The finished part of the workpiece is the gear tooth edge,
(A) The measurement pin is operated by hybrid control of position and force, the edge position of the gear tooth is measured following the curved surface between the gear teeth, and this is compared with the position data acquired in advance. A coarse search step of rotating the workpiece to roughly determine the edge position;
(B) Next, the edge position is measured again by bringing the measuring pin into contact with the gear teeth by force control, and the edge position is compared with the position data acquired in advance. A precise search step for precise determination.
ワークの前記仕上げ箇所は、ギヤ歯のエッジのうち、鈍角のエッジを有し位置ずれに敏感な箇所である。 The finished portion of the workpiece is a portion that has an obtuse edge among the gear tooth edges and is sensitive to displacement.
上記本発明の装置と方法によれば、仕上げ砥石ブラシは、先端部にブラシ状砥石の線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有している。これにより、軸心を中心に仕上げ砥石ブラシを高速(例えば1万rpm以上)で回転駆動しても、線状砥材の遠心力による拡大を拡径防止孔により防止することができる。 According to the above-described apparatus and method of the present invention, the finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter-expansion preventing hole that is passed through the linear abrasive material of the brush-like grindstone at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof. . Thereby, even if a finishing grindstone brush is rotationally driven centering on an axial center at high speed (for example, 10,000 rpm or more), the expansion by the centrifugal force of a linear abrasive can be prevented by the diameter expansion prevention hole.
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の仕上げ砥石ブラシ10の第1実施形態図であり、(A)は側面図、(B)は(A)のB−B線における断面図である。
また、図2は図1のブラシスリーブ6の詳細図であり、(A)は側面図、(B)は(A)のB−B線における断面図、(C)は(B)のC−C矢視図である。
さらに図3は、図1の仕上げ砥石ブラシ10の組立説明図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a finishing
2 is a detailed view of the
FIG. 3 is an assembly explanatory view of the finishing
図1において、本発明の仕上げ砥石ブラシ10は、スピンドル20b(後述する図6参照)に固定され、軸心Z−Zを中心に回転駆動され、軸方向に延びるブラシ状砥石1を保持する仕上げ用の砥石ブラシである。
In FIG. 1, a finishing
図3に示すように、ブラシ状砥石1は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材2と、線状砥材2の末端部(図で右端部)を保持し線状砥材2の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部3とを有する。
As shown in FIG. 3, the brush-like grindstone 1 holds a plurality of
線状砥材2は、例えばアルミナ繊維製砥石からなる線材である。線状砥材2の直径及び本数は任意である。複数の線状砥材2は隙間なく密に束ねられている。複数の線状砥材2は、互いに密着しており、その隙間は空洞になっている。なおこの空洞に接着剤を充填し互いに強固に連結してもよい。
The linear abrasive 2 is a wire made of, for example, an alumina fiber grindstone. The diameter and number of the
円筒形保持部3は、円筒形状の金属部材であり、その一端(図で左端)に線状砥材2の末端部を収容する中空円筒部を有する。この中空円筒部のかしめ等により、複数の線状砥材2の末端部を強固に固定している。なお、かしめ以外の接着や一体成形等で固定してもよい。
The
複数の線状砥材2の全体の外径dは、例えば約6mm(4〜8mm)、円筒形保持部3からの自由長さL1は、例えば約30mmである。
また、円筒形保持部3の外径Dは、例えば約8mm(6〜10mm)、円筒形保持部3の長さL2は、例えば約10mmである。
The overall outer diameter d of the plurality of
Moreover, the outer diameter D of the cylindrical holding
この例において、円筒形保持部3には軸線に直交する雌ねじ穴3aが設けられている。雌ねじ穴3aは貫通していることが好ましい。雌ねじ穴3aの大きさは、例えばM2.4〜M3.0である。
In this example, the
図3に示すように、本発明の仕上げ砥石ブラシ10は、さらに、ブラシホルダ4を備える。
As shown in FIG. 3, the finishing
ブラシホルダ4は、ブラシ状砥石1の軸心をスピンドル20bの回転軸に一致させて内部に収容する。
図3において、ブラシホルダ4は、その先端(図で左端)が開口した第1中空円筒軸4aと、第1中空円筒軸4aと同軸かつ一体に形成され末端側(図で右側)に延びる中実円筒形の固定軸4bとを有する。固定軸4bはスピンドル20bの回転軸に固定できるようになっている。
この例において、第1中空円筒軸4aには、ブラシ状砥石1を同軸に収容する第1中空円筒孔5aと、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴5bとが設けられている。
第1中空円筒孔5aの内径は、円筒形保持部3の外径Dよりもわずかに大きく、ブラシ状砥石1を同軸に保持したまま軸方向に移動可能になっている。
また、第1長穴5bの幅は、後述する低頭ねじ部材9Aの固定用雄ねじ部9bが通り、頭部9aが通らない大きさに設定されている。
The
In FIG. 3, the
In this example, the first hollow
The inner diameter of the first hollow
Further, the width of the first
本発明の仕上げ砥石ブラシ10は、先端部にブラシ状砥石1の線状砥材2を通しその外周面に密着する拡径防止孔7が設けられたブラシスリーブ6を有する。拡径防止孔7は軸方向に延びる貫通穴である。
ブラシスリーブ6は、ブラシホルダ4の先端側(図で左端側)に着脱可能に固定されている。
The finishing
The
図1〜3において、ブラシスリーブ6の外径は、ワークWの仕上げ箇所に隣接する非加工部に干渉しない大きさに設定されている。ブラシスリーブ6の外径は、例えば約12mm(10〜14mm)である。
拡径防止孔7の内径は、この例では、複数の線状砥材2の全体の外径dよりもわずかに大きく、線状砥材2の全体を通しその外周面に密着する大きさに設定されている。拡径防止孔7の内径は、例えば約6.2mm(4.2〜8.2mm)である。
なお、線状砥材2の間に隙間がある場合は、複数の線状砥材2が通る限りで、拡径防止孔7の内径を複数の線状砥材2の全体の外径dと同一、又は、それより小さくしてもよい。
1 to 3, the outer diameter of the
In this example, the inner diameter of the diameter
In addition, when there is a gap between the
この例において、ブラシスリーブ6は、第1中空円筒軸4aを同軸に収容する第2中空円筒孔8aを有しその末端が開口したアウタースリーブ6Aである。アウタースリーブ6Aの側面には、第1長穴5bと整合して位置し内部と外部を連通する第2長穴8bが設けられている。
In this example, the
図2に示すように、この例において、第2長穴8bが設けられているアウタースリーブ6Aの側面に、平面部8cが設けられている。
この平面部8cは、後述する低頭ねじ部材9Aの頭部9aが均等に密着する幅を有する。
As shown in FIG. 2, in this example, a
The
本発明の仕上げ砥石ブラシ10は、さらにブラシ状砥石1をブラシホルダ4に位置調整可能に固定する締結部材9を備える。
この例において、締結部材9は、仕上げ砥石ブラシ10の軸線まわりの不釣合い量を低減する低頭ねじ部材9Aである。低頭ねじ部材9Aは、ねじの頭部9aが薄く構成され、仕上げ砥石ブラシ10の軸線まわりの不釣合い量の増加を最低限に抑えている。
また、締結部材9による不釣合い量の増加分を、アウタースリーブ6Aの第1長穴5bと平面部8cによる減量により低減し、仕上げ砥石ブラシ10の軸線まわりの動バランスを調整している。
The finishing
In this example, the
Further, the increase in the unbalance amount due to the
この例において、締結部材9(低頭ねじ部材9A)は、雌ねじ穴3aと螺合する固定用雄ねじ部9bを有する。
この構成により、低頭ねじ部材9Aは、固定用雄ねじ部9bを第2長穴8bと第1長穴5bの両方を通して、アウタースリーブ6A及びブラシホルダ4を円筒形保持部3に締め付けて固定する。
In this example, the fastening member 9 (low
With this configuration, the low
上述した第1実施形態の構成により、ブラシ状砥石1をその軸心Z−Zを中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付け、ブラシ状砥石1の端面の拡大を防止しながら仕上げ箇所を仕上げることができる。 With the configuration of the first embodiment described above, the brush-like grindstone 1 is rotationally driven around its axis ZZ, and is pressed against the finished portion with force control in the axial direction to prevent the end face of the brush-like grindstone 1 from being enlarged. While finishing, you can finish the finish.
図4は、本発明の仕上げ砥石ブラシ10の第2実施形態を示す断面図である。
この例において、第1中空円筒軸4aには、その先端部外面(図で左端)に第1雄ねじ部5cが設けられている。
ブラシスリーブ6は、第1中空円筒軸4aの先端部を同軸に収容する第2中空円筒孔8aを有しその末端が開口したアウターキャップ6Bである。
アウターキャップ6Bは、その開口側内面に第1雌ねじ部8dを有している。第1雌ねじ部8dは、第1雄ねじ部5cと螺合する。
この例において、低頭ねじ部材9Aは、固定用雄ねじ部9bを第1長穴5bのみを通して、ブラシホルダ4を円筒形保持部3に締め付けて固定する。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the finishing
In this example, the first hollow
The
The
In this example, the low-
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
上述した第2実施形態の構成により、ブラシ状砥石1をその軸心Z−Zを中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付け、ブラシ状砥石1の端面の拡大を防止しながら仕上げ箇所を仕上げることができる。
また、この構成では、アウターキャップ6Bを第1中空円筒軸4aに固定したままで、締結部材9の位置変更により、線状砥材2のアウターキャップ6Bからの突き出し長さを調整することができる。
With the configuration of the second embodiment described above, the brush-like grindstone 1 is rotationally driven around its axis ZZ, and is pressed against the finished portion by force control in the axial direction to prevent the end face of the brush-like grindstone 1 from being enlarged. While finishing, you can finish the finish.
Further, in this configuration, the protruding length of the linear abrasive 2 from the
図5は、本発明の仕上げ砥石ブラシ10の第3実施形態図を示す断面図である。
この例において、ブラシホルダ4は、その先端が開口した第1中空円筒軸4aを有する。第1中空円筒軸4aには、ブラシ状砥石1を同軸に収容する第1中空円筒孔5aと、その先端側内面に位置する第2雌ねじ部5dとが設けられている。
なおこの例では、第1、第2実施形態における第1長穴5bは省略され、軸線まわりの不釣合い量が発生しないようになっている。
FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the finishing
In this example, the
In this example, the first
この例において、ブラシスリーブ6は、末端側に第2雌ねじ部5dと螺合する第2雄ねじ部6dを有するインナーキャップ6Cである。
In this example, the
この例において、締結部材9は、トルク伝達部材9cと圧縮ばね9dとからなる。
トルク伝達部材9cは、円筒形保持部3の末端面3bと第1中空円筒孔5aの末端面5eとの間に挟持されその間で回転力を伝達する。トルク伝達部材9cは、例えば摩擦抵抗の大きい弾性部材、表面に凹凸を有する円板である。
圧縮ばね9dは、例えばコイルばねであり、インナーキャップ6Cと円筒形保持部3との間に挟持され円筒形保持部3をトルク伝達部材9cに向けて軸方向に付勢する。
In this example, the
The torque transmission member 9c is sandwiched between the
The
上述した第3実施形態の構成により、ブラシ状砥石1をその軸心Z−Zを中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付け、ブラシ状砥石1の端面の拡大を防止しながら仕上げ箇所を仕上げることができる。
また、この構成では、インナーキャップ6Cを回転させるだけで、線状砥材2のインナーキャップ6Cからの突き出し長さを調整することができる。
さらに、雌ねじ穴3aと第1長穴5bがなく、かつ低頭ねじ部材9Aを用いないので、仕上げ砥石ブラシ10の軸線まわりの不釣合い量の発生を防止することができる。
With the configuration of the above-described third embodiment, the brush-like grindstone 1 is rotationally driven around its axis ZZ, and is pressed against the finishing portion by force control in the axial direction to prevent the end face of the brush-like grindstone 1 from being enlarged While finishing, you can finish the finish.
Moreover, in this structure, the protrusion length from the inner cap 6C of the linear abrasive 2 can be adjusted only by rotating the inner cap 6C.
Further, since the
本発明の力制御仕上げ加工方法は、上述した仕上げ砥石ブラシ10を用い、ブラシ状砥石1をその軸心を中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付け、ブラシ状砥石1の端面の拡大を防止しながら仕上げ箇所を仕上げる。
The force control finishing method of the present invention uses the above-described
後述する実施例において、ワークWの仕上げ箇所はギヤ歯のエッジである。また本発明の力制御仕上げ加工方法は、粗探索ステップS1と精密探索ステップS2とを有する。
粗探索ステップS1では、計測ピン38(後述する図9参照)を位置と力のハイブリッド制御で動作させ、ギヤ歯間の曲面に倣わせてギヤ歯のエッジ位置を計測し、これを事前に取得しておいた位置データと比較し、ワークWを回転させてエッジ位置を粗く決める。
次いで、精密探索ステップS2では、ギヤ歯に対して、計測ピン38を力制御で接触させてエッジ位置を再度計測し、これを事前に取得しておいた位置データと比較し、エッジ位置を精密に決める。
In the embodiment described later, the finishing portion of the workpiece W is an edge of a gear tooth. The force control finishing method of the present invention has a rough search step S1 and a fine search step S2.
In the rough search step S1, the measurement pin 38 (see FIG. 9 described later) is operated by hybrid control of position and force, the edge position of the gear tooth is measured following the curved surface between the gear teeth, and this is acquired in advance. Compared with the position data, the edge position is roughly determined by rotating the workpiece W.
Next, in precision search step S2, the
この方法により、位置決めの基準がないギヤ歯に対して、仕上げ実施前にタッチセンシング機能を用いて位置決めを行うことができる。 By this method, it is possible to perform positioning for a gear tooth having no positioning reference using the touch sensing function before finishing.
図6は、産業用ロボットに知能化技術を適用して、人間のように仕上げを行う精密仕上げロボットシステムの全体構成図である。以下、精密仕上げロボットシステムを単に、「本システム」と呼ぶ。 FIG. 6 is an overall configuration diagram of a precision finishing robot system that applies intelligent technology to an industrial robot and performs finishing like a human. Hereinafter, the precision finishing robot system is simply referred to as “the present system”.
本システムは、ロボット12、ロボットコントローラ14、力覚センサ16、ATC18、ハンド20、工具22、制御PC24、ハンドラック26、工具ラック28、割出台30、ドレス台32、操作タッチパネル34、及びPLC36より構成される。
This system includes a
力覚センサ16は、ロボット12の手先に取り付けられている。ATC18(Auto Tool Changer)は、力覚センサ16に取り付けられている。ハンド20は、ATC18に取り付けられたフランジ20aとスピンドル20bからなる。工具22は、スピンドル20bに取り付けられている。制御PC24は、目標軌道を演算する。ハンドラック26は、ハンド20を収納する。工具ラック28は、工具22を収納する。割出台30は、ワークWを載せ回転させる。ドレス台32は、工具22をドレスする。PLC36(プログラマブルコントローラ)は、他のコンピュータと同じようにマイクロプロセッサが使われ、ソフトで動作する。
The
ハンド20、工具22はそれぞれATC18とスピンドル付属の機能を用いて着脱が可能である。
工具22は、上述した仕上げ砥石ブラシ10の他に、後述する超硬カッター23を含む。以下、区別が必要な場合を除き、工具と呼ぶ。
The
The
本システムは、作業者が割出台30にワークWをセットし、操作タッチパネル34でワーク機種や仕上げ内容を選択してスタートさせると、ロボット12が割出台30と計測ピン38を用いてワークWの仕上げ位置を特定した後、ハンド交換、工具交換、工具22のドレスを自動で行いながら、選択された一連の仕上げ作業を行うシステムである。
目標軌道は事前に取得したロボット軌道データや、力覚センサ16からリアルタイムに取得する力データとトルクデータ、ロボットコントローラ14から取得する位置データと姿勢データを元に制御PC24で演算され、ロボットコントローラ14へ位置指令が送られる。なお、制御周期は例えば約12[ms]である。
In this system, when an operator sets a workpiece W on the index table 30 and selects a workpiece model and finishing content on the
The target trajectory is calculated by the
本システムの特徴は以下4点である。
(1)仕上げに応じて様々なスピンドル20b、工具22を使い分けることができる。
作業者は、仕上げに用いるスピンドル20bや工具22を、仕上げ内容や条件に応じて様々に使い分けて仕上げを行っている。本システムはこのような使い分けを、工具交換、ハンド交換、位置制御、力制御、位置と力のハイブリッド制御を用いて再現している。
The system has the following four features.
(1)
The operator finishes the
(2)CADモデルとCAMから仕上げ軌道を作成できる。
CADとは、パソコンの画面上で図面を作成するためのソフトウェアである。またCAMとは、パソコン上でNC工作機械の加工プログラムを作成するソフトウェアである。
本システムは、オフラインでCADモデルとCAMから仕上げ軌道を作成できる。実際には、仕上げ精度にもよるが、作成した軌道は教示作業による軌道の微調整が必要となる場合が多い。複雑曲面での磨き軌道作成など、教示作業で行うには手間がかかる軌道を作成する際に有効である。
(2) A finishing trajectory can be created from a CAD model and a CAM.
CAD is software for creating a drawing on the screen of a personal computer. CAM is software for creating a machining program for NC machine tools on a personal computer.
This system can create finishing trajectories offline from CAD models and CAM. Actually, the created trajectory often requires fine adjustment of the trajectory by teaching work, although it depends on the finishing accuracy. This is effective when creating a trajectory that is troublesome for teaching work, such as creating a polished trajectory on a complex curved surface.
(3)ワークWの位置誤差を補償できる。
本システムは、計測ピン38をワークWに接触させて、仕上げ箇所の位置決めや位置を計測するタッチセンシング機能を用いて、ワークWの位置誤差を補償して高精度に仕上げることができる。
ワークWの高精度な位置決めには、ワーク自身の高精度に加工された基準面を治具などで利用する必要があるが、実際にはワーク自身に基準面が無い、基準面はあるが加工によって生じたバリが邪魔をして基準面が使用できないなどの理由で、高精度な位置決めが困難である場合が多い。
(3) The position error of the workpiece W can be compensated.
In the present system, the position error of the workpiece W can be compensated for using the touch sensing function for measuring the position and position of the finished portion by bringing the measuring
For high-precision positioning of the workpiece W, it is necessary to use the workpiece's own high-precision machined reference surface with a jig or the like. In many cases, high-precision positioning is difficult because, for example, the reference surface cannot be used due to the burr generated by
(4)仕上げ用のロボット言語体系が使用できる。
本システムは、仕上げに必要な一連の動作をコマンド化し、仕上げ用のロボット言語体系を構築している。コマンド化された動作の一例として、力制御で仕上げを行う、タッチセンシング計測結果を記録して仕上げ動作に使用する、スピンドル20bなど周辺機器を動かす、といった動作が挙げられる。
(4) A robot language system for finishing can be used.
This system converts a series of operations necessary for finishing into commands and constructs a robot language system for finishing. As an example of the commanded operation, there are operations such as finishing by force control, recording touch sensing measurement results and using them for the finishing operation, and moving peripheral devices such as the
(ベベルギヤ仕上げ工程への適用)
図7は、ワークWであるベベルギヤの一部を示す模式図である。本システムで仕上げるワークWは、ベベルギヤの一部である。
ジェットエンジン用ベベルギヤは複雑形状をしており、高い仕上げ精度を必要とする精密部品である。本システムを適用した最終仕上げ工程では、ギヤ歯の面取り、ギヤ歯全体のブレンド、油溝のブレンドといった様々な仕上げが実施されている。
以降ではベベルギヤの油溝ブレンド、ギヤエッジ取りを例に取り、課題と仕上げ方法について述べる。
なお、「ブレンド」とは「エッジをわずかにとって仕上げ面を滑らかにする作業」であり、例えば面取り後に発生する2次バリを取る作業や、エッジをわずかに面取りしR付けする作業が挙げられる。
(Application to bevel gear finishing process)
FIG. 7 is a schematic diagram showing a part of the bevel gear that is the workpiece W. FIG. The work W finished by this system is a part of the bevel gear.
Bevel gears for jet engines have complicated shapes and are precision parts that require high finishing accuracy. In the final finishing process to which this system is applied, various finishes such as chamfering of gear teeth, blending of the entire gear teeth, and blending of oil grooves are performed.
In the following, issues and finishing methods will be described, using bevel gear oil groove blending and gear edge removal as examples.
“Blend” is “an operation for smoothing the finished surface with a slight edge”, and examples thereof include an operation for removing secondary burrs that occur after chamfering and an operation for slightly chamfering and rounding the edge.
油溝ブレンドの適用箇所は、ギヤ円筒部に開けられた穴の内径穴エッジと、内径穴位置を基準とした溝加工で出来た内径溝エッジに分けられる。各エッジをわずかにブレンドし、全油溝で同様の形状とする必要がある。 The application location of the oil groove blend is divided into an inner diameter hole edge of a hole formed in the gear cylindrical portion and an inner diameter groove edge formed by groove processing based on the position of the inner diameter hole. Each edge needs to be slightly blended to have a similar shape in all oil grooves.
図7において、ベベルギヤのエッジの外端面は、面取りエッジa‐b‐c‐d‐e‐fを有する。
すなわち、ギヤエッジ取りの適用箇所は、面取りエッジa‐b‐c‐d‐e‐fである。
In FIG. 7, the outer end surface of the edge of the bevel gear has a chamfered edge abcdcef.
That is, the application portion of the gear edge chamfering is the chamfered edge abcdcdf.
図中に破線で示す角度θが、鋭角(90°未満)をなしているエッジを、鋭角縦エッジa‐b及び鋭角エッジb‐cと呼ぶ。同様に、角度θが、鈍角(90°以上)をなしているエッジを、鈍角エッジd‐e及び鈍角縦エッジe‐fと呼ぶ。
面取りエッジa‐b‐c‐d‐e‐fは、鋭角縦エッジa‐b、鋭角エッジb‐cと、鈍角エッジd‐e、鈍角縦エッジe‐fと、歯底エッジc‐dとの計5箇所が複雑につながった形状をしている。
またギヤエッジ取りの適用箇所は、歯と歯の隙間が最大約5[mm]の狭隘部に存在している。
このような狭隘部に位置する面取りエッジa‐b‐c‐d‐e‐fを、面取り幅が一定で滑らかにつながるよう面取りし、全ギヤ歯で同様の形状とする必要がある。
Edges at which the angle θ shown by the broken line in the figure forms an acute angle (less than 90 °) are referred to as an acute vertical edge ab and an acute edge bc. Similarly, edges whose angle θ forms an obtuse angle (90 ° or more) are referred to as an obtuse angle edge de and an obtuse angle longitudinal edge ef.
The chamfered edges abcdfef are acute vertical edges ab, acute edges bc, obtuse edges de, obtuse vertical edges ef, and root edges cd. A total of 5 locations are intricately connected.
In addition, the gear edge removal application portion exists in a narrow portion where the gap between the teeth is a maximum of about 5 [mm].
It is necessary to chamfer the chamfered edge abcdcef, which is located in such a narrow portion, so that the chamfering width is constant and smoothly connected, and to have the same shape for all gear teeth.
課題は以下の3点である。
(1)位置決めの基準がない。
油溝やギヤ歯には位置決めの基準が無い。
The issues are the following three points.
(1) There is no standard for positioning.
There are no positioning standards for oil grooves and gear teeth.
(2)使用する工具22が限られる。
仕上げ中、ギヤは治具(割出台30)に固定されているため、使用できる工具22は、割出台30や仕上げ箇所以外の非加工部に干渉しない形状に限られる。また、油溝の場合、ブレンド量はわずかであるため、使用できる工具22は切削力の低い工具に限られる。
(2) The
Since the gear is fixed to the jig (indexing table 30) during finishing, the
(3)位置制御のみで仕上げることが難しい。
内径穴に対する内径溝の加工精度は低いので、内径溝毎に内径溝エッジの位置が異なる。そのため、位置制御で仕上げを行うと、仕上げられない内径溝エッジが発生する。
(3) It is difficult to finish only by position control.
Since the machining accuracy of the inner diameter groove with respect to the inner diameter hole is low, the position of the inner diameter groove edge differs for each inner diameter groove. Therefore, when finishing is performed by position control, an inner groove edge that cannot be finished is generated.
図8は、ギヤエッジ取りの場合の位置ずれの影響を示す模式図である。この図において、(A)は鋭角エッジの場合、(B)は鈍角エッジの場合である。
この図において、工具22は超硬カッター23であり、gは仕上げ面の形状、bは仕上げ面gの幅を示している。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the influence of displacement in the case of gear edge removal. In this figure, (A) is a case of an acute angle edge, and (B) is a case of an obtuse angle edge.
In this figure, the
ベベルギヤのようなギヤ歯の場合、熱処理誤差、ギヤの取り付け誤差、加工誤差、ロボット12の繰返し位置決め誤差に起因するわずかなエッジの位置ずれΔがある。
この場合、図8に示すように、(B)の鈍角エッジは(A)の鋭角エッジと比べて、仕上げ面gの幅bの変化量が大きく、エッジの位置ずれΔに敏感であるため、位置制御で各仕上げ面幅を一定に仕上げることが難しい。
In the case of a gear tooth such as a bevel gear, there is a slight edge displacement Δ caused by heat treatment error, gear attachment error, machining error, and repeated positioning error of the
In this case, as shown in FIG. 8, the obtuse edge of (B) has a larger amount of change in the width b of the finished surface g than the acute edge of (A) and is sensitive to the edge displacement Δ, It is difficult to finish each finished surface width with position control.
(仕上げ方法)
図9は、ギヤ歯の位置決め動作の模式図であり、(A)は粗探索、(B)は精密探索を示している。
位置決めの基準がない油溝、ギヤ歯に対して、仕上げ実施前にタッチセンシング機能を用いて位置決めを行う。
(Finishing method)
FIG. 9 is a schematic diagram of the gear tooth positioning operation, where (A) shows a rough search and (B) shows a fine search.
For oil grooves and gear teeth that do not have positioning standards, positioning is performed using the touch sensing function before finishing.
まず計測ピン38を位置と力のハイブリッド制御で動作させ、熱処理工程後に再加工し精度の出ているギヤ歯間の曲面に倣わせてギヤ歯位置を計測する。なお、本システムには、計測ピン38が歯先曲面に接触し、ギヤ歯間の曲面を倣えなかった場合、計測ピン38をギヤから一旦離し、割出台30を少し回転させて再度計測する探索リトライ機能を有している。
First, the measuring
次に、事前に取得しておいたギヤ歯位置と比較し、割出台30を回転させて位置を粗く決める(粗探索)。
そして粗探索後のギヤ歯に対して、計測ピン38を力制御で接触させてギヤ歯位置を再度計測し、比較して位置を精密に決める(精密探索)。
なお、油溝の場合は、穴を外径側から粗探索、精密探索することで位置決めを行う。
Next, compared with the gear tooth position acquired in advance, the
Then, the gear teeth after the rough search are brought into contact with the measuring
In the case of an oil groove, positioning is performed by performing a rough search and a fine search for the hole from the outer diameter side.
表1は、ギヤエッジ取りの場合の工具22と制御方法を示している。
位置決め後、ギヤ歯は表1にまとめた工具22と制御方法で面取りを行う。すなわち本方法は、エッジの位置ずれに敏感な「鈍角のエッジ」である鈍角エッジd‐eと鈍角縦エッジe‐fを、第1実施形態の仕上げ砥石ブラシ10を用いて力制御で仕上げ、それ以外のエッジを、可能な限り刃径の大きな円柱型の超硬カッター23で仕上げる。
After positioning, the gear teeth are chamfered with the
なお、仕上げ箇所以外の非加工部への工具干渉回避と、歯底エッジc‐dの仕上げ面を鋭角エッジと鈍角エッジの仕上げ面へ滑らかにつなぐため、鈍角エッジである歯底エッジc‐dは超硬カッター23を使用している。
It should be noted that in order to avoid tool interference with non-machined parts other than the finished part and smoothly connect the finished surface of the root edge cd to the finished surface of the acute edge and the obtuse edge, the tooth base edge cd which is an obtuse angle edge Uses a
なお位置決め後、内径穴エッジは球形の電着砥石を内径穴エッジに押付けてブレンドする。また、内径溝エッジは、円板ゴム砥石を位置と力のハイブリッド制御で動作させてブレンドする。 After positioning, the inner diameter hole edge is blended by pressing a spherical electrodeposition grindstone against the inner diameter hole edge. The inner groove edge is blended by operating a disc rubber grindstone with hybrid position and force control.
上述したように、本発明の装置と方法によれば、仕上げ砥石ブラシ10は、先端部にブラシ状砥石1の線状砥材2を通しその外周面に密着する拡径防止孔7が設けられたブラシスリーブ6を有している。これにより、軸心を中心に仕上げ砥石ブラシ10を高速(例えば1万rpm以上)で回転駆動しても、ブラシ状砥石1(線状砥材2)の遠心力による拡大を拡径防止孔7により防止することができる。
As described above, according to the apparatus and method of the present invention, the finishing
また、ブラシスリーブ6の外径は、ワークWの仕上げ箇所に隣接する非加工部に干渉しない大きさに設定されている。
これにより、仕上げ箇所の近傍(例えば4〜6mm離れた位置)に非加工部が存在しても、非加工部を加工することなく、ブラシ状砥石1をその軸心を中心に回転駆動し、かつ仕上げ箇所に軸方向に力制御で押し付けて仕上げ箇所を仕上げ加工することができる。
Further, the outer diameter of the
Thereby, even if a non-processed part exists in the vicinity (for example, a position away from 4 to 6 mm) near the finishing part, the brush-shaped grindstone 1 is driven to rotate around its axis without processing the non-processed part, In addition, the finishing portion can be finished by pressing the finishing portion in the axial direction with force control.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, is shown by description of a claim, and also includes all the changes within the meaning and range equivalent to description of a claim.
W ワーク、1 ブラシ状砥石、2 線状砥材、3 円筒形保持部、
3a 雌ねじ穴、3b 末端面、4 ブラシホルダ、4a 第1中空円筒軸、
4b 固定軸、5a 第1中空円筒孔、5b 第1長穴、
5c 第1雄ねじ部、5d 第2雌ねじ部、5e 末端面、
6 ブラシスリーブ、6d 第2雄ねじ部、6A アウタースリーブ、
6B アウターキャップ、6C インナーキャップ、7 拡径防止孔、
8a 第2中空円筒孔、8b 第2長穴、8c 平面部、
8d 第1雌ねじ部、9 締結部材、9A 低頭ねじ部材、
9a 頭部、9b 固定用雄ねじ部、9c トルク伝達部材、
9d 圧縮ばね、10 仕上げ砥石ブラシ、12 ロボット、
14 ロボットコントローラ、16 力覚センサ、18 ATC、
20 ハンド、20a フランジ、20b スピンドル、22 工具、
23 超硬カッター、24 制御PC、26 ハンドラック、
28 工具ラック、30 割出台、32 ドレス台、34 操作タッチパネル、
36 PLC、38 計測ピン
W work, 1 brush-like grindstone, 2 linear abrasive, 3 cylindrical holder,
3a female screw hole, 3b end face, 4 brush holder, 4a first hollow cylindrical shaft,
4b fixed shaft, 5a first hollow cylindrical hole, 5b first elongated hole,
5c first male screw part, 5d second female screw part, 5e end face,
6 brush sleeve, 6d second male thread, 6A outer sleeve,
6B outer cap, 6C inner cap, 7 diameter expansion prevention hole,
8a 2nd hollow cylindrical hole, 8b 2nd long hole, 8c plane part,
8d 1st female thread part, 9 fastening member, 9A low head screw member,
9a head, 9b male screw portion for fixing, 9c torque transmission member,
9d compression spring, 10 finishing whetstone brush, 12 robot,
14 Robot controller, 16 Force sensor, 18 ATC,
20 hands, 20a flange, 20b spindle, 22 tools,
23 Carbide cutter, 24 Control PC, 26 Hand rack,
28 tool racks, 30 index tables, 32 dress tables, 34 operation touch panels,
36 PLC, 38 measuring pins
Claims (6)
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴とが設けられており、
前記円筒形保持部には軸線に直交する雌ねじ穴が設けられており、
前記ブラシスリーブは、前記第1中空円筒軸の先端部を同軸に収容する第2中空円筒孔を有しその末端が開口したアウタースリーブであり、該アウタースリーブの側面に前記第1長穴と整合して位置し内部と外部を連通する第2長穴が設けられており、
前記締結部材は、前記仕上げ砥石ブラシの軸線まわりの不釣合い量を低減する低頭ねじ部材であり、該低頭ねじ部材は、前記雌ねじ穴と螺合する固定用雄ねじ部を有し、該固定用雄ねじ部を前記第2長穴と前記第1長穴の両方を通して、前記アウタースリーブ及び前記ブラシホルダを前記円筒形保持部に締め付けて固定する、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシ。 A finishing whetstone brush that is fixed to a spindle, is driven to rotate about an axis, and holds a brush-like whetstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, and a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside.
The cylindrical holding portion is provided with a female screw hole orthogonal to the axis,
The brush sleeve is an outer sleeve having a second hollow cylindrical hole that coaxially accommodates a distal end portion of the first hollow cylindrical shaft, and an end thereof is opened, and is aligned with the first elongated hole on a side surface of the outer sleeve. Is provided with a second slot that communicates the inside and the outside,
Wherein the fastening member is a low head screw member to reduce the imbalance amount about the axis of the finishing grindstone brush, the low head screw member has a fixing male screw portion to be screwed with the female screw hole, the fixing male thread through both of the second long hole and the first slot of the section, fixed by tightening the outer sleeve and the brush holder in the cylindrical holder, finishing grindstone brush, characterized in that.
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴とが設けられており、
前記円筒形保持部には軸線に直交する雌ねじ穴が設けられており、
前記第1中空円筒軸には、その先端部外面に第1雄ねじ部が設けられており、
前記ブラシスリーブは、前記第1中空円筒軸を同軸に収容する第2中空円筒孔を有しその末端が開口したアウターキャップであり、
前記アウターキャップは、その開口側内面に設けられ前記第1雄ねじ部と螺合する第1雌ねじ部を有しており、
前記締結部材は、前記仕上げ砥石ブラシの軸線まわりの不釣合い量を低減する低頭ねじ部材であり、該低頭ねじ部材は、前記雌ねじ穴と螺合する固定用雄ねじ部を有し、該固定用雄ねじ部を前記第1長穴のみを通して、前記ブラシホルダを前記円筒形保持部に締め付けて固定する、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシ。 A finishing whetstone brush that is fixed to a spindle, is driven to rotate about an axis, and holds a brush-like whetstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, and a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside.
The cylindrical holding portion is provided with a female screw hole orthogonal to the axis,
The first hollow cylindrical shaft is provided with a first male screw portion on the outer surface of the tip portion thereof,
The brush sleeve is an outer cap having a second hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the first hollow cylindrical shaft and having an open end.
The outer cap has a first female screw portion that is provided on the inner surface of the opening side and is screwed with the first male screw portion,
Wherein the fastening member is a low head screw member to reduce the imbalance amount about the axis of the finishing grindstone brush, the low head screw member has a fixing male screw portion to be screwed with the female screw hole, the fixing male thread only through the first elongated hole of the part, fixed by tightening the brush holder in the cylindrical holder, finishing grindstone brush, characterized in that.
前記ブラシ状砥石は、外周面が円筒形に束ねられた複数の線状砥材と、該線状砥材の末端部を保持し前記線状砥材の中心軸と同軸に位置する円筒形保持部と、を有しており、
前記仕上げ砥石ブラシは、先端部に前記線状砥材を通しその外周面に密着する拡径防止孔が設けられたブラシスリーブを有し、
さらに、前記ブラシ状砥石の軸心を前記スピンドルの回転軸に一致させて内部に収容するブラシホルダと、
前記ブラシ状砥石を前記ブラシホルダに位置調整可能に固定する締結部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、その先端が開口した第1中空円筒軸を有し、
該第1中空円筒軸には、前記ブラシ状砥石を同軸に収容する第1中空円筒孔と、その側面に軸方向に延び内部と外部を連通する第1長穴と、前記第1中空円筒孔の先端側内面に位置する第2雌ねじ部とが設けられており、
前記ブラシスリーブは、末端側に前記第2雌ねじ部と螺合する第2雄ねじ部を有するインナーキャップであり、
前記締結部材は、前記円筒形保持部の末端面と前記第1中空円筒孔の末端面との間に挟持されその間で回転力を伝達するトルク伝達部材と、前記インナーキャップと前記円筒形保持部との間に挟持され前記円筒形保持部を前記トルク伝達部材に向けて軸方向に付勢する圧縮ばねと、からなる、ことを特徴とする仕上げ砥石ブラシ。 A finishing whetstone brush that is fixed to a spindle, is driven to rotate about an axis, and holds a brush-like whetstone extending in the axial direction,
The brush-like grindstone has a plurality of linear abrasives whose outer peripheral surfaces are bundled in a cylindrical shape, and a cylindrical holding member that holds the end portion of the linear abrasive and is coaxial with the central axis of the linear abrasive And
The finishing grindstone brush has a brush sleeve provided with a diameter expansion prevention hole that is passed through the linear abrasive at the tip and is in close contact with the outer peripheral surface thereof,
Furthermore, a brush holder that accommodates the brush-shaped grinding wheel with the axis centered on the rotation axis of the spindle,
A fastening member for fixing the brush-like grindstone to the brush holder so that the position thereof can be adjusted,
The brush holder has a first hollow cylindrical shaft whose tip is open,
The first hollow cylindrical shaft has a first hollow cylindrical hole that coaxially accommodates the brush-like grindstone, a first elongated hole that extends in the axial direction on the side surface and communicates the inside and the outside, and the first hollow cylindrical hole. A second female thread portion located on the inner surface of the tip end side of
The brush sleeve is an inner cap having a second male screw portion that is screwed to the second female screw portion on a distal end side,
The fastening member includes a torque transmission member that is sandwiched between the end surface of the cylindrical holding portion and the end surface of the first hollow cylindrical hole, and transmits a rotational force therebetween, the inner cap, and the cylindrical holding portion. And a compression spring that urges the cylindrical holding portion in the axial direction toward the torque transmission member.
(A)計測ピンを位置と力のハイブリッド制御で動作させ、ギヤ歯間の曲面に倣わせて前記ギヤ歯のエッジ位置を計測し、これを事前に取得しておいた位置データと比較し、前記ワークを回転させて前記エッジ位置を粗く決める粗探索ステップと、
(B)次いで、前記ギヤ歯に対して、前記計測ピンを力制御で接触させて前記エッジ位置を再度計測し、これを事前に取得しておいた前記位置データと比較し、前記エッジ位置を精密に決める精密探索ステップと、を有する、ことを特徴とする請求項4に記載の力制御仕上げ加工方法。 The finished part of the workpiece is the gear tooth edge,
(A) The measurement pin is operated by hybrid control of position and force, the edge position of the gear tooth is measured following the curved surface between the gear teeth, and this is compared with the position data acquired in advance. A coarse search step of rotating the workpiece to roughly determine the edge position;
(B) Next, the edge position is measured again by bringing the measuring pin into contact with the gear teeth by force control, and the edge position is compared with the position data acquired in advance. The force control finishing method according to claim 4 , further comprising a precise search step that is precisely determined.
5. The force-controlled finishing method according to claim 4 , wherein the finishing portion of the workpiece is a portion having an obtuse angle edge among the gear tooth edges and sensitive to displacement.
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