JP6852034B2 - Polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、研磨体によって被研磨物を研磨する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus that polishes an object to be polished by a polishing body.
被研磨物を研磨する研磨体は、特許文献1に例示されるように円板形状をなす回転体として構成されることが通例である。しかしながら、この場合、平坦面を研磨することは可能であるものの、起伏が存在する凹凸面を一様に研磨することは容易ではない。
The abrasive body for polishing the object to be polished is usually configured as a rotating body having a disk shape as exemplified in
そこで、研磨体に弾性体(クッション)、例えば、スポンジを設けることが想起される。この場合、被研磨物の凸部を研磨するときには弾性体が圧潰される一方、凹部を研磨するときには圧潰された弾性体が元の形状に戻ろうとする。このように、弾性体によって研磨体に形状追従性が発現することから、凹凸面を比較的容易に研磨することができるようになると考えられるからである。 Therefore, it is recalled that an elastic body (cushion), for example, a sponge is provided on the polished body. In this case, the elastic body is crushed when polishing the convex portion of the object to be polished, while the crushed elastic body tends to return to the original shape when polishing the concave portion. As described above, since the elastic body exhibits the shape-following property of the polished body, it is considered that the uneven surface can be polished relatively easily.
実際には、弾性体の形状追従性はさほど良好ではない。このため、例えば、凸部と凹部が交互に連なるような複雑な形状をなす被研磨領域の、前記凸部を研磨しようとする場合、弾性体が十分に圧潰されないことがあり得る。このような事態が生じると、凸部に対する研磨量が設計値よりも多くなる。 In reality, the shape followability of the elastic body is not so good. Therefore, for example, when trying to polish the convex portion of the region to be polished having a complicated shape in which the convex portion and the concave portion are alternately connected, the elastic body may not be sufficiently crushed. When such a situation occurs, the amount of polishing on the convex portion becomes larger than the design value.
これを回避するべく、被研磨領域が複雑な形状をなす場合には作業者による手作業で研磨を行うことが多い。しかしながら、この場合、煩雑であるとともに作業者にとって負担となる。 In order to avoid this, when the area to be polished has a complicated shape, polishing is often performed manually by an operator. However, in this case, it is complicated and burdensome for the operator.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、被研磨領域が複雑な形状をなすような場合であっても自動的に且つ良好な研磨を行うことが可能な研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a polishing apparatus capable of automatically and satisfactorily polishing even when the area to be polished has a complicated shape. The purpose is.
前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、研磨体を被研磨物に対して相対的に移動させることによって被研磨物を研磨する研磨装置であって、
前記研磨体の研磨面の背面に対して押圧力を付与することで、前記研磨面を変形させる押圧力付与機構と、
前記押圧力付与機構を支持する支持体と、
を備え、
前記押圧力付与機構は、前記研磨面に向かって前進可能、又は前記研磨体から後退可能であり、前記研磨体に臨む先端が揺動可能に設けられた進退部を有し、
前記被研磨物の形状に対応して前記進退部が前進又は後退するか、あるいは、揺動することにより、前記研磨体が前記被研磨物の形状に追従して変形し、
さらに、前記進退部に付与する推進力を制御することで、前記研磨体の前記被研磨物に対する面圧を調節する制御部を備える研磨装置が提供される。
To achieve the above object, there is provided a polishing apparatus for polishing a workpiece by relatively moving according to one embodiment, the Ken Migakukarada against workpiece of the present invention,
A pressing force applying mechanism that deforms the polished surface by applying a pressing force to the back surface of the polished surface of the polished body,
A support that supports the pressing force applying mechanism and
With
The pressing force imparting mechanism is advanceable toward said polishing surface, or retractable from the polishing body has a forward and reverse part of the tip facing the polishing body is swingably provided,
When the advancing / retreating portion moves forward or backward or swings according to the shape of the object to be polished, the polished body is deformed following the shape of the object to be polished.
Further, a polishing device including a control unit for adjusting the surface pressure of the polishing body with respect to the object to be polished is provided by controlling the propulsive force applied to the advancing / retreating portion.
本発明においては、支持体が偏心回転して研磨体が被研磨物に対して摺接する(研磨を行う)際、該研磨体に押圧力を付与する押圧力付与機構を構成する進退部が前進又は後退したり、揺動部が揺動したりする。進退部及び揺動部がこのように動作することにより、研磨体が適宜伸縮し且つ被研磨領域に適切で略均等な面圧を付与しながら、該被研磨領域に摺接する。このため、自動的且つ良好な研磨を施すことが可能となる。 In the present invention, when the support rotates eccentrically and the abrasive body is in sliding contact with the object to be polished (polishing), the advancing / retreating portion constituting the pressing force applying mechanism for applying the pressing force to the polished object advances. Or it retracts or the swinging part swings. By operating the advancing / retreating portion and the swinging portion in this way, the polished body expands and contracts appropriately, and while applying appropriate and substantially uniform surface pressure to the area to be polished, it slides into the area to be polished. Therefore, it is possible to perform automatic and good polishing.
研磨装置には、支持体を偏心回転させる偏心回転手段を設けることが好ましい。支持体を偏心回転させると、該支持体に支持された押圧力付与機構も偏心回転する。このため、研磨体を介して被研磨物に伝達される研磨力が広範囲となるので、研磨可能な領域が広範囲となる。 It is preferable that the polishing apparatus is provided with an eccentric rotating means for eccentric rotation of the support. When the support is rotated eccentrically, the pressing force applying mechanism supported by the support also rotates eccentrically. Therefore, the polishing force transmitted to the object to be polished via the polishing body becomes wide, and the polishing area becomes wide.
また、研磨装置には、研磨体に張力を付与する張力付与手段を設けることが好ましい。張力付与手段によって研磨体に付与される張力を調節することにより、研磨体の被研磨領域への面圧を適宜変化させることができる。 Further, it is preferable that the polishing apparatus is provided with a tension applying means for applying tension to the polished body. By adjusting the tension applied to the polished body by the tension applying means, the surface pressure of the polished body to the area to be polished can be appropriately changed.
押圧力付与機構は、例えば、被研磨領域の形状に対応し、進退部が前進又は後退するか、又は、揺動部が揺動する。進退部及び揺動部がこのように動作することにより、被研磨領域が複雑な形状をなす場合であっても、自動的且つ良好な研磨を施すことができる。 The pressing force applying mechanism corresponds to, for example, the shape of the area to be polished, and the advancing / retreating portion moves forward or backward, or the swinging portion swings. By operating the advancing / retreating portion and the swinging portion in this way, even when the area to be polished has a complicated shape, automatic and good polishing can be performed.
研磨装置は、支持体を保持するロボットを備えるものであることが好ましい。この場合、研磨機構の移動の軌跡をロボットに記憶させる(ティーチングを行う)ことで、研磨体よりも広範囲にわたる被研磨領域に対して連続的且つ自動的に研磨を施すことができる。さらには、被研磨物が複雑な形状をなすものであるときにも該形状に追従して研磨機構を移動させることができる上、短時間で研磨を行って仕上げることができる。 The polishing apparatus preferably includes a robot that holds the support. In this case, by storing the movement locus of the polishing mechanism in the robot (teaching), it is possible to continuously and automatically polish the area to be polished over a wider area than the polished body. Further, even when the object to be polished has a complicated shape, the polishing mechanism can be moved according to the shape, and polishing can be performed in a short time to finish.
進退部は、例えば、ロッドを有するエアシリンダから構成することができる。この場合、進退部の構成を簡素にすることができるとともに、コンパクト化と軽量化を図ることができる。 The advancing / retreating portion can be composed of, for example, an air cylinder having a rod. In this case, the configuration of the advancing / retreating portion can be simplified, and the compactness and weight can be reduced.
また、研磨体は、周回可能な無端ベルトから構成することができる。この場合、無端ベルトに対して周回する駆動力を付与する駆動力付与手段を設ければよい。これにより、無端ベルトの不特定箇所が被研磨領域に摺接するので、該無端ベルトの特定箇所が早期に摩耗することを回避することができる。 Further, the abrasive body can be composed of an endless belt that can be circulated. In this case, it suffices to provide a driving force applying means for applying a driving force to orbit the endless belt. As a result, since the unspecified portion of the endless belt is in sliding contact with the area to be polished, it is possible to prevent the specific portion of the endless belt from being worn at an early stage.
又は、研磨体として、支持体に掛止されたシート体を採用するようにしてもよい。この場合、シート体を周回させるための駆動力付与手段を設ける必要は特になく、このため、研磨機構を簡素化し得る。 Alternatively, a sheet body suspended from the support may be adopted as the polishing body. In this case, it is not particularly necessary to provide a driving force applying means for rotating the sheet body, and therefore, the polishing mechanism can be simplified.
研磨開始点は研磨機構の移動開始点であり、研磨終了点は移動終了点である。このため、研磨開始点及び研磨終了点では、被研磨領域に対して摺接する際の研磨体の摺接力が小さくなる。そこで、制御部の制御により、被研磨領域に対する研磨開始点と研磨終了点で進退部に付与する推進力を、他の被研磨領域で進退部に付与する推進力よりも大きく設定することが好ましい。このようにすることにより、研磨開始点及び研磨終了点であっても研磨量が十分となる。その結果、研磨ムラを回避することができる。 The polishing start point is the movement start point of the polishing mechanism, and the polishing end point is the movement end point. Therefore, at the polishing start point and the polishing end point, the sliding contact force of the polished body at the time of sliding contact with the area to be polished becomes small. Therefore, it is preferable to set the propulsive force applied to the advancing / retreating portion at the polishing start point and the polishing end point with respect to the area to be polished to be larger than the propulsive force applied to the advancing / retreating portion in the other area to be polished by the control of the control unit. .. By doing so, the amount of polishing is sufficient even at the polishing start point and the polishing end point. As a result, uneven polishing can be avoided.
本発明によれば、研磨体に押圧力を付与する押圧力付与機構を、前進又は後退する進退部と、該進退部の研磨体に臨む先端に設けられて揺動可能な揺動部とを有するものとして構成するようにしている。進退部が前進又は後退したり、揺動部が揺動したりすることで、研磨体が適宜伸縮する。従って、研磨体が、被研磨領域に適切で略均等な面圧を付与しながら被研磨領域に摺接する。これにより、自動的且つ良好な研磨を施すことが可能となる。 According to the present invention, a pressing force applying mechanism for applying a pressing force to a polishing body is provided with an advancing / retreating portion for advancing or retreating and a swinging portion provided at a tip facing the abrasive body of the advancing / retreating portion and swingable. It is designed to be configured as having. The polished body expands and contracts as appropriate as the advancing / retreating portion moves forward or backward and the swinging portion swings. Therefore, the polished body slides into the area to be polished while applying an appropriate and substantially uniform surface pressure to the area to be polished. This makes it possible to perform automatic and good polishing.
以下、本発明に係る研磨装置につき好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, suitable embodiments of the polishing apparatus according to the present invention will be given and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、第1実施形態に係る研磨装置10の概略全体側面図である。この研磨装置10は、多関節ロボット12と、該多関節ロボット12を構成する先端アーム14に設けられた研磨機構16と、多関節ロボット12及び研磨機構16を制御する制御部20とを備える。なお、図1中の参照符号22は、被研磨物であるワークを示す。ワーク22の具体例としては、自動車車体が挙げられる。
FIG. 1 is a schematic overall side view of the
多関節ロボット12は回転可能な台座24と複数個の軸部26を有し、このため、研磨機構16をワーク22の所定箇所に移動させたり、ワーク22の被研磨領域に沿って変位させたりすることが可能である。
The articulated
図2及び図4に示すように、研磨機構16は、連結板30を介して先端アーム14に連結される。連結板30には、該連結板30に比して幅狭で小面積のギヤ保持板32が近接する。このギヤ保持板32には、ギヤトレインが設けられる。具体的には、ギヤトレインは、偏心回転用モータ34(偏心回転手段)の偏心用駆動軸36に設けられた駆動ギヤ38と、該駆動ギヤ38に噛合した第1従動ギヤ40と、該第1従動ギヤ40に噛合した第2従動ギヤ42とを有する。第2従動ギヤ42には、偏心用従動軸44が設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
偏心用駆動軸36及び偏心用従動軸44は、ギヤ保持板32及び連結板30のそれぞれに形成された軸挿通孔(図示せず)に通される。偏心用駆動軸36及び偏心用従動軸44の、連結板30から突出して研磨機構16に臨む側の先端には、偏心継手46を介して、第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50がそれぞれ連結される。以上のようにして、研磨機構16を偏心回転させる偏心回転機構52が構成されている。なお、軸挿通孔と偏心用駆動軸36又は偏心用従動軸44との間には、図示しないベアリングが介挿される。
The
第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50は、研磨機構16を構成する支持体60に連結される。具体的には、図2及び図4に示すように、支持体60は、高さが最大であるモータ保持壁部62と、モータ保持壁部62の背面を支持するとともにモータ保持壁部62から離間するにつれて下方に傾斜する部位を有する第1側壁部64と、高さがモータ保持壁部62の略半分である第2側壁部66と、第1側壁部64及び第2側壁部66に橋架された機構保持壁部68とが組み合わされて構成される。この中のモータ保持壁部62の上方に、第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50が連結される。この場合、第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50は、モータ保持壁部62の長手方向に沿って配設される。
The first eccentric rotating
このように、多関節ロボット12の先端アーム14は、連結板30と偏心回転機構52を介して、研磨機構16を構成する支持体60を保持する。なお、上記から諒解されるように、第1側壁部64及び第2側壁部66の一端はモータ保持壁部62に連結され、他端には機構保持壁部68が連結される。機構保持壁部68は、第1側壁部64及び第2側壁部66が介在することにより、モータ保持壁部62から所定間隔で離間する。
In this way, the
図2に示すように、モータ保持壁部62には、研磨機構16を構成する無端ベルト70を周回させる駆動力を付与する周回用モータ72(駆動力付与手段)が、第1偏心用回転軸48及び第2偏心用回転軸50に干渉しない位置に取り付けられる。周回用モータ72の周回用駆動軸74には、長尺な円柱形状の駆動プーリ76が外嵌されている。該駆動プーリ76は、無端ベルト70を送り出す。
As shown in FIG. 2, a rotating motor 72 (driving force applying means) for applying a driving force for rotating the
支持体60には、図示しない3個の軸受部が設けられる。該軸受部には、図3に示すように、長尺な円柱形状の従動プーリ78に設けられた支持軸80が回転可能に軸支されている。従動プーリ78の各側周壁も、無端ベルト70を送り出す。駆動プーリ76と3個の従動プーリ78により、無端ベルト70は、平面視で矩形状となるように架け渡される。
The
無端ベルト70は、内周ベルト82と外周ベルト84の積層体からなる。内周ベルト82は耐摩耗性に優れる素材からなり、外周ベルト84は研磨性能に優れる素材からなる。内周ベルト82が駆動プーリ76及び従動プーリ78に送り出されることにより、外周ベルト84が内周ベルト82と一体的に周回する。外周ベルト84は、ワーク22の被研磨領域に摺接する。
The
外周ベルト84には、外方テンショナ86(張力付与手段)が摺接する。外方テンショナ86は、外周ベルト84を内周ベルト82側に指向して押圧することにより、無端ベルト70に対して張力を付与する。押圧力が大きいほど無端ベルト70が緊張し、その結果として、無端ベルト70に付与される張力が大きくなる。逆に、押圧力が小さいときには、無端ベルト70に付与される張力が小さくなる。
An outer tensioner 86 (tension applying means) is in sliding contact with the outer
機構保持壁部68には、無端ベルト70を内周ベルト82側から押圧する複数個の押圧力付与機構90が支持される。次に、この押圧力付与機構90につき説明する。
A plurality of pressing
図5は、1個の押圧力付与機構90を長手方向に沿って示した概略正面断面図である。押圧力付与機構90は、進退部を構成するエアシリンダ92と、揺動部94とを有する。
FIG. 5 is a schematic front sectional view showing one pressing
エアシリンダ92は、給排チューブ96が連結されたシリンダチューブ98を有する。シリンダチューブ98が機構保持壁部68に保持されることにより、押圧力付与機構90が機構保持壁部68に支持されている。
The
シリンダチューブ98内には図示しないピストンが収容されるとともに、シリンダチューブ98外には、ピストンと一体的に変位する押圧用ロッド100が露呈する。さらに、全てのシリンダチューブ98の先端に対し、前記機構保持壁部68が一体的に取り付けられる。機構保持壁部68には複数個のロッド挿通孔102が形成されており(図3参照)、各押圧用ロッド100は、ロッド挿通孔102に通される。
A piston (not shown) is housed in the
押圧用ロッド100の先端には、ボールジョイント104が設けられる。すなわち、図5に示すように、ボールジョイント104のネジ状軸部106は、押圧用ロッド100の先端に設けられたネジ穴に螺合される。また、ネジ状軸部106に連なるボール部108から突出した係合軸部109は、揺動カバー110の内方の一部位である図示しない軸受孔内に嵌入されている。揺動カバー110は、軸受孔に対してボール部108が相対的に転動することに伴って、ボール部108を中心として揺動する。揺動カバー110の、内周ベルト82を臨む側の端面(押圧面114)は、略正方形状をなす平坦面として構成されている。
A ball joint 104 is provided at the tip of the
また、揺動カバー110は、押圧面114の端部に連なり且つ押圧用ロッド100に近接するように傾斜した2個の傾斜部116を有する。このため、揺動カバー110の外観は、略二等辺三角形形状となっている。
Further, the
このように構成される押圧力付与機構90は、所定個数が複数行と複数列を形成するように整列配置される。すなわち、複数個の押圧力付与機構90は、図2の面方向のみならず、紙面に直交する方向にも並列されている。
The pressing
なお、制御部20は、偏心回転用モータ34と、周回用モータ72と、外方テンショナ86と、給排チューブ96を介してエアシリンダ92に対する圧縮空気の給排を行う給排機構(図示せず)を制御する。
The
第1実施形態に係る研磨装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、研磨装置10の制御方法(動作)との関係で説明する。
The polishing
多関節ロボット12には、無端ベルト70を、ワーク22の研磨開始点に当接した状態で被研磨領域に沿って移動させるべく、各軸が所定角度で回転ないし回動するようにティーチングが予めなされている。また、制御部20は、ティーチングの結果、複数個の押圧力付与機構90の中、被研磨領域内に進入することがないと判断されたものについては、押圧用ロッド100を、後進端に位置した状態を維持させる。このためには、給排機構からシリンダチューブ98内に圧縮エアを供給しなければよい。
The articulated
例えば、図6に示されるワーク22に研磨を施すとき、研磨機構16は、ワーク22のA部120→B部122→C部124→D部126の順序で変位する。すなわち、A部120が研磨開始点、D部126が研磨終了点である。この場合、A部120では最下列の1列、B部122及びC部124では最下列及びその1列上の2列、D部126では最下列、その1列及び2列上の3列が被研磨領域から外れる。すなわち、最下列の1列は、研磨開始点から研磨終了点に至るまで、被研磨領域に重ならない。従って、この場合、最下列を形成する押圧力付与機構90に対しては、エアシリンダ92に圧縮エアが供給されない。
For example, when polishing the
研磨を開始するとき、制御部20は、はじめに外方テンショナ86を制御する。具体的には、外方テンショナ86を無端ベルト70に近接するように変位させ、該無端ベルト70を押圧する。この押圧により、無端ベルト70が緊張して張力が大きくなる。また、制御部20は、最下列以外の押圧力付与機構90を構成するエアシリンダ92に対し、給排機構から圧縮エアを供給する。圧縮エアは、給排チューブ96を介してシリンダチューブ98内に導入され、ピストンを押圧する。その結果、押圧用ロッド100が前進端まで前進し、揺動カバー110の平坦な押圧面114が内周ベルト82側から無端ベルト70を押圧する。
When starting polishing, the
多関節ロボット12の各軸部26が適宜動作し、無端ベルト70がA部120に当接する。A部120に、起伏や湾曲による凸部130が存在する場合、必要であれば、凸部130に対向するエアシリンダ92(押圧用ロッド100)の押圧力を低減するようにしてもよい。このためには、給排チューブ96を介してシリンダチューブ98から圧縮エアを若干排出すればよい。このように、A部120の凸部130(図8参照)に応じて押圧用ロッド100からの押圧力を調節(補正)することにより、A部120をムラなく研磨することができる。
Each
次に、制御部20は、偏心回転用モータ34と周回用モータ72を駆動する。偏心回転用モータ34の偏心用駆動軸36が回転することに伴って駆動ギヤ38が回転するとともに、該駆動ギヤ38に噛合した第1従動ギヤ40(図2及び図4参照)と、該第1従動ギヤ40に噛合した第2従動ギヤ42が回転する。これに追従し、偏心用従動軸44も回転する。
Next, the
上記したように、偏心用駆動軸36、偏心用従動軸44には、偏心継手46を介して第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50がそれぞれ連結されている。従って、第1偏心用回転軸48、第2偏心用回転軸50は、偏心用駆動軸36、偏心用従動軸44の各回転中心を中心とする円を描くような軌跡で移動する。その結果、第1偏心用回転軸48及び第2偏心用回転軸50が支持体60に連結された研磨機構16が偏心回転する。
As described above, the first eccentric rotating
また、周回用モータ72が駆動されると、周回用駆動軸74及び駆動プーリ76(図4参照)が回転する。このため、駆動プーリ76に引っ張られた無端ベルト70が周回し始める。無端ベルト70の周回は、3個の従動プーリ78によって支援される。すなわち、この場合、無端ベルト70は、外方テンショナ86によって張力を付与され、且つ内周ベルト82側から押圧用ロッド100によって押圧されながら、駆動プーリ76と3個の従動プーリ78によって周回する。
Further, when the orbiting
以上の研磨機構16の偏心回転及び無端ベルト70の周回により、A部120に対する研磨が開始される。すなわち、無端ベルト70がA部120に摺接することでA部120が研磨される。無端ベルト70は、外方テンショナ86からの押圧を受けて張力が付与されているために、被研磨領域に対する押圧力が低減する。しかしながら、第1実施形態では、押圧力付与機構90を構成する押圧用ロッド100が前進することによって、無端ベルト70が被研磨領域側に押圧される。換言すれば、無端ベルト70がA部120に押し付けられる。このため、無端ベルト70が偏心回転しながら十分な面圧でA部120上を摺接するので、該A部120が良好に研磨される。
By the eccentric rotation of the
制御部20は、この状態で、研磨機構16がB部122及びC部124を経てD部126に移動するように、多関節ロボット12の各軸部26を動作させる。この最中、制御部20は、押圧力付与機構90が1行分B部122側に移動したときに、ワーク22の被研磨領域の形状に合わせて押圧用ロッド100が前進又は後退するように圧縮エアの給排を行う。ただし、被研磨領域外である最下列のエアシリンダ92には、圧縮エアの給排はなされない。
In this state, the
エアシリンダ92に対する圧縮エアの給排がなされることで、押圧用ロッド100が前進又は後退する。さらに、揺動カバー110は揺動することが可能である。上記したように、揺動カバー110の軸受孔内に、ボールジョイント104の係合軸部109が嵌入されているからである。このように押圧用ロッド100が前進又は後退することと、揺動カバー110が揺動することとが相俟って、揺動カバー110の押圧面114の位置が被研磨領域の形状に合わせて変化する。
By supplying and discharging compressed air to the
図7に、被研磨領域に凹部132が存在するときの押圧面114の位置や揺動カバー110の姿勢の一例を示す。この場合、中間の列に位置するエアシリンダ92の押圧用ロッド100が、下方又は上方に位置するエアシリンダ92の押圧用ロッド100に比して前進する。このため、無端ベルト70が凹部132の底部に摺接することが可能である。
FIG. 7 shows an example of the position of the
これとは逆に、被研磨領域に凸部130が存在する場合、無端ベルト70が凸部130からの押圧を受けるので、該無端ベルト70にさらなる張力が付与される。そこで、制御部20は、図8に示すように、中間の列に位置するエアシリンダ92の押圧用ロッド100が、下方又は上方に位置するエアシリンダ92の押圧用ロッド100に比して後退するように、圧縮エアの給排を行う。このため、無端ベルト70に作用する張力が緩和される。従って、被研磨領域に対して適切な面圧が付与される。このため、被研磨領域が過度に研磨されることが防止される。なお、この図8では、押圧用ロッド100の進退量の差異や揺動カバー110の姿勢の差異に関する理解を容易にするべく、全ての押圧力付与機構90が被研磨領域内に進入した場合を例示している。
On the contrary, when the
以上のように、無端ベルト70が被研磨領域に摺接する際の無端ベルト70の面圧は、制御部20が押圧用ロッド100を適宜前進又は後退させることによって適切に調節される。しかも、無端ベルト70が被研磨領域の形状に応じて変形する際、揺動カバー110が揺動する。このため、無端ベルト70の変形(伸縮)が阻害されることがない。従って、被研磨領域の形状に関わらず、該被研磨領域を良好に研磨することができる。なお、被研磨領域内であっても、研磨が不要である箇所を通過するときには、該研磨不要箇所に対向する押圧用ロッド100を後進端に退避させるようにすることも可能である。
As described above, the surface pressure of the
研磨機構16がD部126に到達すると、多関節ロボット12の各軸部26の回転ないし回動が停止するとともに、該研磨機構16の移動が終了する。このとき、制御部20は、偏心回転用モータ34及び周回用モータ72の双方を停止させ、これにより研磨機構16の偏心回転及び無端ベルト70の周回を停止させる。制御部20は、さらに、最下列、その上の1列及び2列の合計3列以外のシリンダチューブ98内に圧縮エアを供給し、押圧用ロッド100を前進端位置に維持する。
When the
このように、第1実施形態では、研磨開始点(A部120)と研磨終了点(D部126)において、その形状に関わらず、エアシリンダ92の推進力を大きくすることで、他の被研磨領域に比して大きな面圧を付与するようにしている。これにより、研磨開始点及び研磨終了点で研磨が不足することが回避される。しかも、研磨装置10によって研磨を自動的に行うことができるので、作業者の負担が低減する。
As described above, in the first embodiment, by increasing the propulsive force of the
この場合、無端ベルト70が周回しているので、外周ベルト84の不特定箇所が被研磨領域に摺接する。換言すれば、外周ベルト84の特定箇所のみが研磨に関与することが回避される。このため、外周ベルト84が摩耗し難い。従って、同一の外周ベルト84を長期間にわたって用いることができる。なお、長期間にわたる研磨の繰り返しに伴って外周ベルト84が摩耗し、研磨精度が低下したときには、外周ベルト84を新品に交換すればよい。
In this case, since the
次に、第2実施形態に係る研磨装置につき説明する。なお、第1実施形態に係る研磨装置10を構成する構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、図示や、その詳細な説明を省略する。
Next, the polishing apparatus according to the second embodiment will be described. The same components as the components constituting the polishing
研磨装置は、図9に示す研磨機構150を有する。該研磨機構150を構成する支持体152は、連結壁部154と案内板部156を有する。案内板部156と連結壁部154の間には、連結シリンダ157が橋架される。また、図10に詳細を示すように、案内板部156には、押圧力付与機構159を構成するエアシリンダ92の押圧用ロッド100が通される挿入孔158が設けられるとともに、該挿入孔158に、シリンダチューブ98の先端に設けられた取付具160が収容される。取付具160により、案内板部156が脱落することが防止される。
The polishing apparatus has a
案内板部156には、押圧用ロッド100を囲繞する位置に複数個(例えば、2個)の案内孔162が形成される。案内孔162にはブッシュ164がそれぞれ収容されるとともに、該ブッシュ164に案内用ロッド166が通されている。案内用ロッド166の、ネジ部が設けられた先端には、変位板168に形成された貫通孔170に通された後にナット172が螺合される。また、変位板168には、押圧用ロッド100の先端が取り付けられている。従って、押圧用ロッド100の伸縮に伴って変位板168が変位するとともに、案内用ロッド166が伸縮する。
A plurality (for example, two) of guide holes 162 are formed in the
変位板168には、段部を有する段付保持具174が取り付けられる。該段付保持具174の先端にはネジ穴が形成されており、該ネジ穴にボールジョイント104のネジ状軸部106が螺合される。また、ボールジョイント104のボール部108から突出した2個の係合軸部109には、分割可能な揺動カバー180が螺合されて取り付けられている。
A stepped
支持体152には、第1ローラ182を回転可能に保持した第1保持ロッド184、第2ローラ186を回転可能に保持した第2保持ロッド188が連結される。
A
連結壁部154に設けられたフック部190には、張力付与手段としての第1コイルスプリング192、第2コイルスプリング194が掛止される。さらに、第1コイルスプリング192及び第2コイルスプリング194には、シート体196が掛止されて保持されている。シート体196には、第1コイルスプリング192及び第2コイルスプリング194が収縮するとともに、揺動カバー180の平坦な押圧面114が当接することで、所定の張力が作用する。
A
第2実施形態に係る研磨装置は、基本的には以上のように構成される研磨機構150と、第1実施形態に係る研磨装置10と同様に構成された偏心回転機構52とを備えるようにして構成される。次に、研磨装置の動作につき説明する。
The polishing apparatus according to the second embodiment basically includes a
多関節ロボット12には、シート体196を、ワーク22の研磨開始点に当接した状態で被研磨領域に沿って移動させるべく、各軸部26が所定角度で回転ないし回動するようにティーチングが予めなされている。
The articulated
研磨を開始するとき、制御部20は、エアシリンダ92に対し、給排機構から圧縮エアを供給する。圧縮エアは、給排チューブ96を介してシリンダチューブ98内に導入され、ピストンを押圧する。その結果、図11に示すように押圧用ロッド100が前進端まで前進し、揺動カバー180の平坦な押圧面114がシート体196を押圧する。これに伴い、シート体196が第1ローラ182、第2ローラ186に対して相対的に摺動することで補助を受けながら伸長する。また、第1コイルスプリング192、第2コイルスプリング194が伸長してシート体196に所定の張力が付与される。
When polishing is started, the
多関節ロボット12の各軸部26が適宜動作し、シート体196が研磨開始点(図6におけるA部120)に当接する。上記と同様に、起伏や湾曲による凸部130がA部120に存在する場合、必要であれば、凸部130に対向するエアシリンダ92(押圧用ロッド100)の押圧力を低減するようにしてもよい。このためには、給排チューブ96を介してシリンダチューブ98から圧縮エアを若干排出すればよい。このように、A部120の凸部130に応じて押圧用ロッド100からの押圧力を調節(補正)することにより、A部120をムラなく研磨することができる。
Each
次に、制御部20は、偏心回転用モータ34(図2及び図3参照)を駆動する。偏心回転用モータ34の偏心用駆動軸36が回転することに伴って駆動ギヤ38が回転するとともに、該駆動ギヤ38に噛合した第1従動ギヤ40(図2及び図4参照)と、該第1従動ギヤ40に噛合した第2従動ギヤ42が回転する。これに追従し、偏心用従動軸44も回転する。さらに、第1偏心用回転軸48及び第2偏心用回転軸50が従動回転することで、研磨機構150が偏心回転する。
Next, the
このようにして研磨機構150が偏心回転することに伴ってシート体196がA部120に摺接する。シート体196が偏心回転しながら十分な面圧でA部120上を摺接するので、該A部120が良好に研磨される。
As the
制御部20は、この状態で多関節ロボット12の各軸部26を動作させ、研磨機構150を移動させる。この最中にエアシリンダ92に対して圧縮エアの給排が行われ、押圧用ロッド100が前進又は後退する。さらに、揺動カバー180が揺動し、その押圧面114の位置が被研磨領域の形状に合わせて変化する。従って、被研磨領域に凹部132や凸部130が存在する場合であっても、シート体196から被研磨領域に対して適切な面圧が付与される。このため、被研磨領域の形状に関わらず、被研磨領域を精度よく研磨することができる。
In this state, the
なお、第1実施形態に係る研磨装置10と同様に、研磨開始点から研磨終了点までの間で被研磨領域の外となるエアシリンダ92に対して圧縮エアの給排を行わないようにしてもよい。
Similar to the polishing
研磨機構150が研磨終了点に到達すると、多関節ロボット12の各軸部26の回転ないし回動が停止するとともに、該研磨機構150の移動が終了する。このとき、制御部20は、偏心回転用モータ34を停止させ、研磨機構150の偏心回転及び無端ベルト70の周回を停止させる。制御部20は、さらに、最下列、その上の1列及び2列の合計3列以外のシリンダチューブ98内に圧縮エアを供給し、押圧用ロッド100を前進端位置に維持する。
When the
このように、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。 As described above, the same effects as those in the first embodiment can be obtained in the second embodiment as well.
また、研磨機構150ではシート体196を周回させる必要がないので、周回用モータやプーリ等が不要となる。この分、研磨機構150を簡素な構成とすることができる。
Further, since it is not necessary to orbit the
本発明は、上記した第1実施形態及び第2実施形態に特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で種々の変更が可能である。 The present invention is not particularly limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、第2実施形態では、張力付与手段として第1コイルスプリング192、第2コイルスプリング194を採用しているが、これに代替し、シリンダを採用するようにしてもよい。
For example, in the second embodiment, the
また、研磨機構16に代替して研磨機構150を無端ベルト70内に配設し、研磨装置10を構成するようにしてもよい。
Further, instead of the
さらに、偏心回転用モータ34を作動させない(換言すれば、研磨機構16を偏心回転させない)ことを除いては上記と同様にして研磨を行うようにしてもよい。この場合においても、十分な研磨がなされる。このことから諒解されるように、偏心回転用モータ34をはじめとする偏心回転手段は必須ではない。
Further, polishing may be performed in the same manner as described above except that the
さらにまた、隣接する押圧力付与機構90、90(又は押圧力付与機構159、159)を、揺動カバー110(又は揺動カバー180)の位相同士が90°相違するように支持体60(又は支持体152)に支持してもよい。
Furthermore, the support 60 (or) of the adjacent pressing
10…研磨装置 12…多関節ロボット
14…先端アーム 16、150…研磨機構
20…制御部 22…ワーク
34…偏心回転用モータ(偏心回転手段) 36…偏心用駆動軸
38…駆動ギヤ 40、42…従動ギヤ
44…偏心用従動軸 46…偏心継手
48、50…偏心用回転軸 52…偏心回転機構
60、152…支持体 70…無端ベルト(研磨体)
72…周回用モータ 74…周回用駆動軸
76…駆動プーリ 78…従動プーリ
82…内周ベルト 84…外周ベルト
86…外方テンショナ(張力付与手段) 90…押圧力付与機構
92…エアシリンダ 94…揺動部
98…シリンダチューブ 100…押圧用ロッド
104…ボールジョイント 110、180…揺動カバー
114…押圧面 120…A部(研磨開始点)
122…B部(被研磨領域) 124…C部(被研磨領域)
126…D部(研磨終了点) 130…凸部
132…凹部 166…案内用ロッド
168…変位板 182、186…ローラ
192、194…コイルスプリング 196…シート体(研磨体)
10 ...
72 ...
122 ... Part B (area to be polished) 124 ... Part C (area to be polished)
126 ... D part (polishing end point) 130 ...
Claims (8)
前記研磨体の研磨面の背面に対して押圧力を付与することで、前記研磨面を変形させる押圧力付与機構と、
前記押圧力付与機構を支持する支持体と、
を備え、
前記押圧力付与機構は、前記研磨面に向かって前進可能、又は前記研磨体から後退可能であり、前記研磨体に臨む先端が揺動可能に設けられた進退部を有し、
前記被研磨物の形状に対応して前記進退部が前進又は後退するか、あるいは、揺動することにより、前記研磨体が前記被研磨物の形状に追従して変形し、
さらに、前記進退部に付与する推進力を制御することで、前記研磨体の前記被研磨物に対する面圧を調節する制御部を備える研磨装置。 The Ken Migakukarada a polishing apparatus for polishing a workpiece by relatively moving with respect to the object to be polished,
A pressing force applying mechanism that deforms the polished surface by applying a pressing force to the back surface of the polished surface of the polished body,
A support that supports the pressing force applying mechanism and
With
The pressing force imparting mechanism is advanceable toward said polishing surface, or retractable from the polishing body has a forward and reverse part of the tip facing the polishing body is swingably provided,
When the advancing / retreating portion moves forward or backward or swings according to the shape of the object to be polished, the polished body is deformed following the shape of the object to be polished.
Further, a polishing device including a control unit that adjusts the surface pressure of the polishing body with respect to the object to be polished by controlling the propulsive force applied to the advancing / retreating portion.
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