JP7039029B2 - Processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、産業用ロボット又は工作機械に取付け使用される加工装置に関する。 The present invention relates to a processing device attached to and used for an industrial robot or a machine tool.

鋳物製品を製造する過程でできるバリは、グラインダー等の研削装置を用いて取除かれる。大型の鋳物製品の場合には、ロボットのアーム先端部に回転する砥石車を取付け、ロボットアームを移動させながらバリ取りが行われることも多く、砥石車は摩耗すると新たな砥石車に交換しながらバリ取りが行われる。 The burrs formed in the process of manufacturing the cast product are removed by using a grinding device such as a grinder. In the case of large cast products, a rotating grindstone is attached to the tip of the robot arm, and deburring is often performed while moving the robot arm. When the grindstone wears, it is replaced with a new grindstone. Deburring is done.

ロボットアームの先端部に研削装置を始めとする加工装置を装着し使用する場合、加工装置が大型化し、あるいは重量が重くなると、それに伴いロボット自体も大型化する必要が生じる。このためロボットアームの先端部に装着する加工装置には、小型・軽量化が求められており、剛性を確保しつつ全体を小型・軽量化した工作機械が提案されている(例えば特許文献1参照) When a processing device such as a grinding device is attached to the tip of a robot arm and used, if the processing device becomes large or heavy, it becomes necessary to increase the size of the robot itself. For this reason, the processing device attached to the tip of the robot arm is required to be compact and lightweight, and a machine tool that is compact and lightweight as a whole while ensuring rigidity has been proposed (see, for example, Patent Document 1). )

ロボットアームの先端部に取付け使用される加工装置では、工具の自動交換技術も種々開発されており、従来、自動交換を行うと装置が大きくなるとし、手作業で行われていた大径の砥石車においても自動交換する技術が開発されている(例えば特許文献2参照)。ロボットアームの先端部に取付け使用される加工装置の工具交換装置においても、加工装置と同様に、小型・軽量化が求められており、簡易かつコンパクトな機構で自動交換を実現する自動工具交換装置が提案されている(例えば特許文献3参照)。 Various automatic tool replacement technologies have been developed for the processing equipment that is attached to the tip of the robot arm, and it has been said that the equipment will become larger if automatic replacement is performed, and a large-diameter grindstone that has been manually performed has been used. A technique for automatically exchanging a car has also been developed (see, for example, Patent Document 2). Similar to the processing equipment, the tool exchange equipment of the processing equipment used to be attached to the tip of the robot arm is also required to be smaller and lighter, and the automatic tool exchange equipment that realizes automatic exchange with a simple and compact mechanism. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特許第5122022号公報Japanese Patent No. 5120222 特開2017-64868号公報JP-A-2017-64868 特開2016-55370号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-55370

ロボットアームの先端部に取付け使用される加工装置、さらにはそこで使用される工具を自動交換する装置において、これらを小型化し、あるいは軽量化するには構造を簡素化するのが効果的である。さらに工具を自動交換する装置の場合、交換の迅速性も求められるため工具を着脱する機構も単純なものが好ましい。 In a processing device attached to the tip of a robot arm and a device for automatically exchanging tools used therein, it is effective to simplify the structure in order to reduce the size or weight. Further, in the case of a device for automatically changing tools, a simple mechanism for attaching / detaching tools is preferable because quick replacement is also required.

一方で、回転工具、特に大径の砥石車など重量が重い回転工具が動作中に離脱すると重大事故につながるため、構造・機構を簡素化しつつも安全性を確保しておくことは当然である。実用性を考えれば、装置に不具合が発生しても安全性が担保されており、小型化、軽量化が容易で工具の交換が簡単な装置が好ましい。 On the other hand, if a rotary tool, especially a heavy rotary tool such as a large-diameter grindstone, comes off during operation, a serious accident may occur. Therefore, it is natural to ensure safety while simplifying the structure and mechanism. .. From the viewpoint of practicality, it is preferable that the device is safe even if a malfunction occurs in the device, is easy to reduce in size and weight, and is easy to replace the tool.

本発明の目的は、小型化、軽量化が可能で実用性に優れる加工装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a processing apparatus capable of being miniaturized and lightweight and having excellent practicality.

本発明は、産業用ロボット又は工作機械に取付け使用される加工装置であって、基台と、前記台に設けられた、前記産業用ロボット又は工作機械に取付けるための取付手段と、回転軸と、前記回転軸に着脱自在に取付けられる工具と、前記回転軸に取付けられた前記工具を回転駆動する、前記基台に取付けられた駆動手段と、前記回転軸に取付けられた前記工具が円周方向へ移動することを規制する第1規制手段と、前記回転軸に取付けられた前記工具が前記回転軸の反先端部方向へ移動することを規制する第2規制手段と、前記回転軸に取付けられた前記工具の前記回転軸からの離脱を防止する抜止め手段と、前記回転軸から前記工具の離脱を可能にする抜止め解除機構と、前記抜止め解除機構の動作を不能にするロック機構と、前記ロック機構の動作を不能にするロック解除機構と、を備え、前記第1規制手段は、前記回転軸に設けられたスプライン部と、前記工具に設けられたスプライン軸受とで構成され、前記第2規制手段は、前記回転軸に設けられた段差であり、前記抜止め手段は、前記回転軸の先端部に嵌り込み、前記工具が前記回転軸の先端部方向へ移動することを防止する部材であり、前記抜止め解除機構は、前記抜止め手段を前記回転軸の先端部から取り外す機構を備え、前記ロック機構は、前記抜止め解除機構を機械的に阻止することを特徴とする加工装置である。 The present invention is a processing device attached to and used for an industrial robot or a machine tool, the base , an attachment means for attaching to the industrial robot or the machine tool provided on the base, and a rotary shaft. A tool detachably attached to the rotating shaft, a driving means attached to the base for rotationally driving the tool attached to the rotating shaft, and the tool attached to the rotating shaft are circular. The first restricting means for restricting movement in the circumferential direction, the second regulating means for restricting the tool attached to the rotating shaft to move in the direction opposite to the tip of the rotating shaft, and the rotating shaft. A retaining means for preventing the attached tool from detaching from the rotating shaft, a retaining releasing mechanism for allowing the tool to detach from the rotating shaft, and a lock for disabling the operation of the retaining releasing mechanism. The first regulating means includes a spline portion provided on the rotating shaft and a spline bearing provided on the tool, including a mechanism and an unlocking mechanism for disabling the operation of the lock mechanism. The second regulating means is a step provided on the rotating shaft, the retaining means is fitted into the tip of the rotating shaft, and the tool moves toward the tip of the rotating shaft. A member for preventing the retaining member, the retaining release mechanism includes a mechanism for removing the retaining means from the tip of the rotating shaft, and the locking mechanism mechanically blocks the retaining release mechanism. It is a processing device to do.

また本発明の加工装置は、軸部材に連結されたアームを有する可動アームと、前記可動アームを支持する、前記軸部材が摺動自在に挿通する前記台に取付けられた中空の支持体と、前記軸部材を前記支持体の軸心方向に移動させる、前記抜止め解除機構を構成する進退手段と、を備え、前記抜止め手段は、前記可動アームのアーム先端部に取付けられ、前記ロック機構は、前記支持体と前記軸部材とに設けられたキーとキー溝とを有し、前記キーが前記キー溝に嵌り込むことで前記軸部材の前記支持体の軸心方向への移動が阻止され、前記ロック解除機構は、前記キーと前記キー溝との嵌合を解き、前記キーが前記キー溝から外れることで前記軸部材の前記支持体の軸心方向への移動が可能になることを特徴とする。 Further, the processing apparatus of the present invention includes a movable arm having an arm connected to the shaft member, and a hollow support attached to the base on which the shaft member is slidably inserted to support the movable arm. The shaft member is provided with an advancing / retreating means constituting the retaining / releasing mechanism for moving the shaft member in the axial direction of the support, and the retaining means is attached to the arm tip portion of the movable arm and is locked. The mechanism has a key and a key groove provided on the support and the shaft member, and the key is fitted into the key groove to move the shaft member in the axial direction of the support. The unlocking mechanism is blocked, and the unlocking mechanism disengages the key from the keyway, and the key is disengaged from the keyway, so that the shaft member can move in the axial direction of the support. It is characterized by that.

また本発明の加工装置は、前記軸部材を起点に前記可動アームを旋回させる旋回機構と、前記抜止め解除機構、前記ロック機構、前記ロック解除機構及び前記旋回機構の動作を制御する制御手段と、を備え、前記可動アームは、前記抜止め手段が前記回転軸の先端部から取り外された状態で旋回が可能となることを特徴とする。 Further, the processing apparatus of the present invention includes a swivel mechanism for swiveling the movable arm starting from the shaft member, and a control means for controlling the operation of the retaining release mechanism, the lock mechanism, the lock release mechanism, and the swivel mechanism. The movable arm is characterized in that the movable arm can be swiveled in a state where the retaining means is removed from the tip end portion of the rotating shaft.

また本発明の加工装置は、さらに使用前工具を取り出し自由に収容する収容具を備える工具交換装置と、使用中の工具の交換時期を検知するセンサーと、前記収容具及び前記使用前工具それぞれの位置、方向を検出するセンサーと、を備え、前記制御手段は、使用中の工具と使用前の工具とを自動交換を可能に前記加工装置の動作を制御し、また前記加工装置が取付けられる産業用ロボット又は工作機械に指令を発することを特徴とする。 Further, the processing apparatus of the present invention further includes a tool changing device including an accommodating tool for taking out and freely accommodating the pre-use tool, a sensor for detecting the exchange time of the tool in use, and the accommodating tool and the pre-use tool, respectively. The control means is provided with a sensor for detecting a position and a direction, and the control means controls the operation of the processing device so that the tool in use and the tool before use can be automatically exchanged, and the industry in which the processing device is attached. It is characterized by issuing a command to an industrial robot or a machine tool.

また本発明の加工装置において、前記産業用ロボットが多関節ロボット又は直交ロボットであり、前記工作機械が数値制御工作機械又はマシニングセンタ又はCNC工作機械であることを特徴とする。 Further, in the processing apparatus of the present invention, the industrial robot is an articulated robot or an orthogonal robot, and the machine tool is a numerically controlled machine tool, a machining center, or a CNC machine tool.

また本発明の加工装置は、工具が砥石車であることを特徴とする。 Further, the processing apparatus of the present invention is characterized in that the tool is a grindstone.

本発明によれば小型化、軽量化が可能で実用性に優れる加工装置を提供することができる。また工具の自動交換が容易な加工装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a processing apparatus capable of being miniaturized and lightened and having excellent practicality. Further, it is possible to provide a processing apparatus in which automatic tool change is easy.

本発明の第1実施形態の研削装置1の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the grinding apparatus 1 of 1st Embodiment of this invention. 図1の研削装置1の研削装置本体10廻りの拡大図である。It is an enlarged view around the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の研削装置本体10の斜視図である。It is a perspective view of the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の研削装置本体10から砥石車12及び可動アーム本体61を取外して見た正面図である。It is a front view which saw the grindstone 12 and the movable arm main body 61 removed from the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の研削装置本体10の回転軸30廻りの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure around the rotation shaft 30 of the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の研削装置本体10の可動アーム支持機構70廻りの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure around the movable arm support mechanism 70 of the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の研削装置本体10のアーム可動軸81の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the arm movable shaft 81 of the grinding apparatus main body 10 of the grinding apparatus 1 of FIG. 図1の研削装置1の砥石車交換装置101の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the grindstone exchange apparatus 101 of the grinding apparatus 1 of FIG.

図1は、本発明の第1実施形態の研削装置1の全体構成を示す斜視図であり、研削装置本体10が多関節ロボットのアーム201の先端部に取付けられている。図2及び図3は、研削装置本体10廻りの拡大図及び斜視図である。図4は、研削装置本体10から砥石車12及び可動アーム本体61を取外して見た正面図、図5は、研削装置本体10の回転軸30廻りの構造を示す断面図、図6は、研削装置本体10の可動アーム支持機構70廻りの構造を説明するための図、図7は、研削装置本体10のアーム可動軸81の構造を説明するための図、図8は、砥石車交換装置101の構造を説明するための図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the grinding device 1 according to the first embodiment of the present invention, in which the grinding device main body 10 is attached to the tip of the arm 201 of the articulated robot. 2 and 3 are an enlarged view and a perspective view of the grinding device main body around 10. FIG. 4 is a front view of the grindstone 12 and the movable arm body 61 removed from the grinding device main body 10, FIG. 5 is a sectional view showing the structure around the rotating shaft 30 of the grinding device main body 10, and FIG. 6 is grinding. FIG. 7 is a diagram for explaining the structure around the movable arm support mechanism 70 of the apparatus main body 10, FIG. 7 is a diagram for explaining the structure of the arm movable shaft 81 of the grinding device main body 10, and FIG. 8 is a grindstone changing device 101. It is a figure for demonstrating the structure of.

本発明の第1実施形態の研削装置1は、多関節ロボットのアーム(以下、ロボットアームと記す)201の先端部に取付け使用する研削装置本体10と、研削装置本体10で使用する砥石車12を交換するための砥石車交換装置101と、砥石車12の自動交換を制御する研削装置制御装置150とを備える。 The grinding device 1 of the first embodiment of the present invention includes a grinding device main body 10 attached to and used at the tip of an arm (hereinafter referred to as a robot arm) 201 of an articulated robot, and a grindstone 12 used in the grinding device main body 10. The grindstone exchange device 101 for exchanging the grindstone and the grinding device control device 150 for controlling the automatic exchange of the grindstone 12 are provided.

研削装置本体10は、砥石車12を備え、砥石車12を駆動装置50により回転させ被研削物である工作物301を研削する。砥石車12は、回転軸30に着脱自在に固定され、砥石車12が摩耗すると砥石車交換装置101に収納されている新たな砥石車12と自動交換可能に構成されている。 The grinding device main body 10 includes a grindstone wheel 12, and the grindstone wheel 12 is rotated by a drive device 50 to grind the workpiece 301 to be ground. The grindstone 12 is detachably fixed to the rotating shaft 30, and when the grindstone 12 wears, it can be automatically replaced with a new grindstone 12 housed in the grindstone changing device 101.

研削装置本体10は、基台21を有し、基台21に設けられた取付フランジ23を介してロボットアーム201の先端部に取付けられる。砥石車12は、基台21に軸受25を介して回転自在に支持された回転軸30に着脱自在に固定される。回転軸30には、駆動装置50が連結し、回転軸30が駆動装置50により回転させられることで砥石車12が回転する。 The grinding device main body 10 has a base 21, and is attached to the tip of the robot arm 201 via a mounting flange 23 provided on the base 21. The grindstone 12 is detachably fixed to a rotating shaft 30 rotatably supported by a base 21 via a bearing 25. A drive device 50 is connected to the rotary shaft 30, and the rotary shaft 30 is rotated by the drive device 50 to rotate the grindstone 12.

回転軸30は、軸受25に回転自在に支持される円柱状の主軸31と主軸31の先端に固定されるスプラインシャフト41とを備える。主軸31は、基端部にプーリー取付部33を、先端部にスプラインシャフト41が嵌り込む穿設された凹部35を有する。また主軸31の先端外周には、カラー37が取付けられている。 The rotary shaft 30 includes a columnar spindle 31 rotatably supported by the bearing 25 and a spline shaft 41 fixed to the tip of the spindle 31. The main shaft 31 has a pulley mounting portion 33 at the base end portion and a recess 35 formed at the tip end portion into which the spline shaft 41 is fitted. A collar 37 is attached to the outer periphery of the tip of the spindle 31.

スプラインシャフト41は、砥石車12を取付るためのシャフトであり、中央部から先端近傍に砥石車12が嵌り込むスプライン部43が設けられ、スプライン部43の前後は円柱部44、45となっている。スプラインシャフト41は、基端部側の円柱部44が主軸31の凹部35に嵌め込まれ固定されている。スプライン部43の先端の円柱部45は、砥石車12の抜け止め具であるスリーブ48が嵌り込む。 The spline shaft 41 is a shaft for mounting the grindstone 12, and a spline portion 43 into which the grindstone 12 is fitted is provided from the central portion to the vicinity of the tip, and the front and rear of the spline portion 43 are cylindrical portions 44 and 45. There is. In the spline shaft 41, the cylindrical portion 44 on the proximal end side is fitted and fixed in the recess 35 of the main shaft 31. A sleeve 48, which is a retaining tool for the grindstone 12, is fitted into the cylindrical portion 45 at the tip of the spline portion 43.

砥石車12は、中心部に貫通孔13を有する公知の砥石車であり、砥石車12をスプラインシャフト41に取付けるための固定用スリーブ14が貫通孔13に取付けられている。固定用スリーブ14は、スプラインシャフト41のスプライン部43に嵌り込むスプライン軸受15と、スプライン軸受15の端部に設けられたフランジ16とを有する。スプライン軸受15は、円筒状の外周面を有し貫通孔13に挿通され、先端外周面に設けられたねじ部(図示省略)にロックナット17が螺合し、固定用スリーブ14が砥石車12に固定される。 The grindstone 12 is a known grindstone having a through hole 13 in the center, and a fixing sleeve 14 for attaching the grindstone 12 to the spline shaft 41 is attached to the through hole 13. The fixing sleeve 14 has a spline bearing 15 that fits into the spline portion 43 of the spline shaft 41, and a flange 16 provided at the end of the spline bearing 15. The spline bearing 15 has a cylindrical outer peripheral surface and is inserted into a through hole 13, a lock nut 17 is screwed into a threaded portion (not shown) provided on the outer peripheral surface of the tip, and a fixing sleeve 14 is a grindstone 12 Is fixed to.

砥石車12は、固定用スリーブ14のフランジ16の端面がカラー37の端面に当接するように、スプラインシャフト41のスプライン部43にスプライン軸受15が嵌め込まれ、スプラインシャフト41の先端円柱部45にスリーブ48が嵌め込まれ、砥石車12がスプラインシャフト41に固定される。 In the grindstone 12, the spline bearing 15 is fitted into the spline portion 43 of the spline shaft 41 so that the end face of the flange 16 of the fixing sleeve 14 abuts on the end face of the collar 37, and the sleeve is fitted to the tip column portion 45 of the spline shaft 41. 48 is fitted and the grindstone 12 is fixed to the spline shaft 41.

スプラインシャフト41に取付けられた砥石車12は、スプラインシャフト41の円周方向への回転は、スプライン部43、スプライン軸受15により阻止される。また回転軸30の軸心方向(長手方向)であって主軸31のプーリー取付部33側への移動は、カラー37により阻止され、スプラインシャフト41の先端部側への移動は、スリーブ48により阻止される。 In the grindstone 12 attached to the spline shaft 41, the rotation of the spline shaft 41 in the circumferential direction is blocked by the spline portion 43 and the spline bearing 15. Further, the movement of the main shaft 31 toward the pulley mounting portion 33 side in the axial center direction (longitudinal direction) of the rotating shaft 30 is blocked by the collar 37, and the movement of the spline shaft 41 toward the tip portion side is blocked by the sleeve 48. Will be done.

以上のように本実施形態の研削装置本体10において、スプライン部43、スプライン軸受15が、砥石車12が回転軸30の円周方向への移動を規制する第1規制手段である。またカラー37が、砥石車12が回転軸30の反先端部方向へ移動することを規制する第2規制手段であり、スリーブ48が、回転軸30からの離脱を防止する抜止め手段である。 As described above, in the grinding apparatus main body 10 of the present embodiment, the spline portion 43 and the spline bearing 15 are the first regulating means for restricting the movement of the grindstone 12 in the circumferential direction. Further, the collar 37 is a second restricting means for restricting the movement of the grindstone 12 toward the anti-tip portion of the rotating shaft 30, and the sleeve 48 is a retaining means for preventing the grindstone 12 from coming off the rotating shaft 30.

本実施形態においては、砥石車12が回転軸30の反先端部方向へ移動することを規制する手段として、主軸31の先端部にカラー37が取付けられるが、主軸31とスプラインシャフト41との連結部には構造上段差が生じるため、この段差を砥石車12が回転軸30の反先端部方向へ移動することを規制する手段としてよい。なおカラー37は、回転軸30に段差を形成する手段ということもできる。 In the present embodiment, the collar 37 is attached to the tip of the spindle 31 as a means for restricting the movement of the grindstone 12 in the direction opposite to the tip of the rotating shaft 30, but the spindle 31 and the spline shaft 41 are connected to each other. Since a step is structurally generated in the portion, the grindstone 12 may be used as a means for restricting the movement of the grindstone 12 toward the anti-tip portion of the rotating shaft 30. The collar 37 can also be said to be a means for forming a step on the rotating shaft 30.

駆動装置50は、回転軸30を回転させる駆動源であるサーボモータ51と、サーボモータ51の回転を回転軸30に伝達する伝達手段52とを含む。サーボモータ51は、基台21に固定され、プーリー53、54及びタイミングベルト55で構成される伝達手段52を介してサーボモータ51の回転を回転軸30に伝達する。駆動装置50は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、サーボモータ51と回転軸30とが直結されていてもよい。また駆動源もサーボモータに限定されない。 The drive device 50 includes a servomotor 51 that is a drive source for rotating the rotary shaft 30, and a transmission means 52 that transmits the rotation of the servomotor 51 to the rotary shaft 30. The servomotor 51 is fixed to the base 21, and transmits the rotation of the servomotor 51 to the rotation shaft 30 via the transmission means 52 including the pulleys 53, 54 and the timing belt 55. The drive device 50 is not limited to this embodiment, and for example, the servomotor 51 and the rotary shaft 30 may be directly connected to each other. Further, the drive source is not limited to the servo motor.

研削装置本体10は、この他に可動アーム60を有する。可動アーム60は、可動アーム本体61と可動アーム本体61を支持する可動アーム支持機構70とで構成される。可動アーム60は、回転軸30に対する砥石車12の離脱を規制する機能を有し、抜け止め具であるスリーブ48は、可動アーム本体61に取付けられた状態でスプラインシャフト41の先端円柱部45に嵌り込む。可動アーム60は、後述のようにスリーブ48をスプラインシャフト41から取外すことができるため抜け止め解除手段ということができる。 The grinding device main body 10 also has a movable arm 60. The movable arm 60 includes a movable arm main body 61 and a movable arm support mechanism 70 that supports the movable arm main body 61. The movable arm 60 has a function of restricting the detachment of the grindstone 12 with respect to the rotating shaft 30, and the sleeve 48, which is a retaining tool, is attached to the tip column portion 45 of the spline shaft 41 in a state of being attached to the movable arm main body 61. Fit in. The movable arm 60 can be said to be a retaining means for releasing the sleeve 48 because the sleeve 48 can be removed from the spline shaft 41 as described later.

可動アーム本体61は、可動アーム支持機構70を構成するアームガイド軸71に挿通する円筒パイプ状の挿通部68と挿通部68に直交配置されるアーム部62とを有する。アーム部62は、挿通部68に対して上方に位置する上部アーム63と、挿通部68に対して下方に位置する下部アーム64とを有し、上部アーム63の先端にはバランスウエイト65が設けられている。一方、下部アーム64の先端は、スリーブ取付部66が設けられており、スリーブ取付部66に軸受67を介してスリーブ48が回転自在に固定されている。 The movable arm main body 61 has a cylindrical pipe-shaped insertion portion 68 that is inserted into the arm guide shaft 71 constituting the movable arm support mechanism 70, and an arm portion 62 that is orthogonally arranged to the insertion portion 68. The arm portion 62 has an upper arm 63 located above the insertion portion 68 and a lower arm 64 located below the insertion portion 68, and a balance weight 65 is provided at the tip of the upper arm 63. Has been done. On the other hand, the tip of the lower arm 64 is provided with a sleeve mounting portion 66, and the sleeve 48 is rotatably fixed to the sleeve mounting portion 66 via a bearing 67.

可動アーム支持機構70は、可動アーム本体61を支持するアームガイド軸71と、可動アーム本体61と連結するアーム可動軸81とを有する。 The movable arm support mechanism 70 has an arm guide shaft 71 that supports the movable arm main body 61, and an arm movable shaft 81 that is connected to the movable arm main body 61.

アームガイド軸71は、円筒パイプ状の部材であり、基台21に軸受72を介して回動自在に固定されている。アームガイド軸71の位置は、回転軸30の真上であり(図3参照)、スプラインシャフト41に装着された砥石車12の上端よりも上である。アームガイド軸71にはアームガイド軸71を回動させるためのクランクアーム73が接続する。クランクアーム73は、エアシリンダー74と連結し、エアシリンダー74のロッドが伸縮することでアームガイド軸71が回動する。 The arm guide shaft 71 is a cylindrical pipe-shaped member, and is rotatably fixed to the base 21 via a bearing 72. The position of the arm guide shaft 71 is directly above the rotating shaft 30 (see FIG. 3) and above the upper end of the grindstone 12 mounted on the spline shaft 41. A crank arm 73 for rotating the arm guide shaft 71 is connected to the arm guide shaft 71. The crank arm 73 is connected to the air cylinder 74, and the arm guide shaft 71 rotates as the rod of the air cylinder 74 expands and contracts.

またアームガイド軸71の一端部には、ロックアーム76が取付けられている。アームガイド軸71とロックアーム76とは一体化され、一体となって動く。ロックアーム76は、内径がアームガイド軸71の内径と略同一の円筒状の部材であり、内面にアーム可動軸81に設けられたキー溝に嵌り込むキー(図示省略)を備える。 A lock arm 76 is attached to one end of the arm guide shaft 71. The arm guide shaft 71 and the lock arm 76 are integrated and move as one. The lock arm 76 is a cylindrical member having an inner diameter substantially the same as the inner diameter of the arm guide shaft 71, and includes a key (not shown) that fits into a key groove provided in the arm movable shaft 81 on the inner surface.

アーム可動軸81は、円柱状の部材であり、可動アーム本体61の挿通部68に挿通された状態で連結具85を介して、挿通部68の先端とアーム可動軸81の先端とが連結されている。これにより可動アーム本体61とアーム可動軸81とは一体化され、一体となって動く。アーム可動軸81の外径は、可動アーム本体61の挿通部68の内径に比較して小さく、可動アーム本体61とアーム可動軸81とが連結された状態で挿通部68とアーム可動軸81との間に円筒状の空間が形成され、この空間にアームガイド軸71が挿通される(図6参照)。 The arm movable shaft 81 is a columnar member, and the tip of the insertion portion 68 and the tip of the arm movable shaft 81 are connected via a connecting tool 85 in a state of being inserted into the insertion portion 68 of the movable arm main body 61. ing. As a result, the movable arm main body 61 and the arm movable shaft 81 are integrated and move together. The outer diameter of the arm movable shaft 81 is smaller than the inner diameter of the insertion portion 68 of the movable arm main body 61, and the insertion portion 68 and the arm movable shaft 81 are connected to the movable arm main body 61 and the arm movable shaft 81. A cylindrical space is formed between the two, and the arm guide shaft 71 is inserted into this space (see FIG. 6).

アーム可動軸81は、基端部外周面に第1キー溝83、第2キー溝84を備える(図7参照)。第1キー溝83と第2キー溝84とは連通しており、第1キー溝83が第2キー溝84よりも先端部側に、また端面が一直線になるように軸心方向に並んで設けられている。第2キー溝84の一端面は、アーム可動軸81の基端部側の端面82に臨む。第1キー溝83は、第2キー溝84に比較して僅かに短く、ロックアーム76のキーの長さと同一である。第1キー溝83の幅Wは、第2キー溝84の幅Wに比較して大きく、第2キー溝84の幅Wは、ロックアーム76のキーの幅と略同一である。 The arm movable shaft 81 is provided with a first key groove 83 and a second key groove 84 on the outer peripheral surface of the base end portion (see FIG. 7). The first key groove 83 and the second key groove 84 communicate with each other, and the first key groove 83 is aligned on the tip side of the second key groove 84 and in the axial direction so that the end faces are in a straight line. It is provided. One end surface of the second key groove 84 faces the end surface 82 on the base end side of the arm movable shaft 81. The first keyway 83 is slightly shorter than the second keyway 84 and is the same as the key length of the lock arm 76. The width W 1 of the first key groove 83 is larger than the width W 2 of the second key groove 84, and the width W 2 of the second key groove 84 is substantially the same as the width of the key of the lock arm 76.

アーム可動軸81の基端部には、アーム可動軸81をアームガイド軸71の軸心方向に進退させるエアシリンダー87が連結する(図6参照)。アーム可動軸81を最も後退させると、ロックアーム76に設けられたキーが第1キー溝83に嵌り込み、アーム可動軸81を最も前進させると、ロックアーム76に設けられたキーが第2キー溝84に嵌り込む。 An air cylinder 87 that advances and retracts the arm movable shaft 81 in the axial direction of the arm guide shaft 71 is connected to the base end portion of the arm movable shaft 81 (see FIG. 6). When the arm movable shaft 81 is retracted most, the key provided in the lock arm 76 fits into the first key groove 83, and when the arm movable shaft 81 is moved forward most, the key provided in the lock arm 76 becomes the second key. It fits into the groove 84.

次に砥石車12の取付け要領、研削装置本体10の運転要領を説明する。砥石車12がスプラインシャフト41に嵌め込まれた後に、可動アーム本体61に装着されたスリーブ48が、スプラインシャフト41の先端円柱部45に嵌め込まれ、砥石車12がスプライン部43に固定される。スリーブ48のスプラインシャフト41の先端円柱部45への嵌め込みは、アーム可動軸81に連結するエアシリンダー87を動作させ、アーム可動軸81を後退させることで行われる。 Next, the installation procedure of the grindstone 12 and the operation procedure of the grinding device main body 10 will be described. After the grindstone 12 is fitted into the spline shaft 41, the sleeve 48 attached to the movable arm main body 61 is fitted into the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41, and the grindstone 12 is fixed to the spline portion 43. The fitting of the sleeve 48 into the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41 is performed by operating the air cylinder 87 connected to the arm movable shaft 81 and retracting the arm movable shaft 81.

スリーブ48の端面が砥石車12に取付けられた固定用スリーブ14の端面に当接するようにアーム可動軸81を後退させると(図5参照)、ロックアーム76に設けられたキーに対してアーム可動軸81のキー溝が第2キー溝84から第1キー溝83の位置に移動する。この状態でクランクアーム73に連結するエアシリンダー74を動作させ、アームガイド軸71を回動させる。 When the arm movable shaft 81 is retracted so that the end surface of the sleeve 48 abuts on the end surface of the fixing sleeve 14 attached to the grindstone 12 (see FIG. 5), the arm is movable with respect to the key provided on the lock arm 76. The keyway of the shaft 81 moves from the second keyway 84 to the position of the first keyway 83. In this state, the air cylinder 74 connected to the crank arm 73 is operated to rotate the arm guide shaft 71.

これよりロックアーム76に設けられたキーが、第1キー溝83に対して円周方向に回転することでロック位置となる。図7のアーム可動軸81の正面図において、ロック位置にドットを付して示す。ロック位置とは、アーム可動軸81(可動アーム本体61)が、アームガイド軸71の軸心方向(長手方向)に移動することができない位置であり、リリース位置とは、アーム可動軸81(可動アーム本体61)が、アームガイド軸71の軸心方向に移動することができる位置である(図7参照)。 As a result, the key provided on the lock arm 76 rotates in the circumferential direction with respect to the first key groove 83 to reach the lock position. In the front view of the arm movable shaft 81 of FIG. 7, dots are added to the lock positions. The lock position is a position where the arm movable shaft 81 (movable arm main body 61) cannot move in the axial direction (longitudinal direction) of the arm guide shaft 71, and the release position is an arm movable shaft 81 (movable). The arm body 61) is at a position where it can move in the axial direction of the arm guide shaft 71 (see FIG. 7).

この状態でサーボモータ51を駆動させ、砥石車12を回転させ工作物301を研削する。このような研削装置において、運転中に装置上の不具合が発生し、可動アーム本体61が動き、スリーブ48がスプラインシャフト41の先端円柱部45から外れると、砥石車12が回転軸30から離脱し重大事故につながる恐れがある。これに対し、本実施形態の研削装置では、運転中に装置上の不具合が発生してもロックアーム76がアーム可動軸81(可動アーム本体61)の動きを規制しているためスリーブ48がスプラインシャフト41の先端円柱部45から外れることはない。 In this state, the servo motor 51 is driven to rotate the grindstone 12 to grind the workpiece 301. In such a grinding device, when a malfunction occurs in the device during operation, the movable arm main body 61 moves, and the sleeve 48 comes off from the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41, the grindstone 12 is separated from the rotating shaft 30. It may lead to a serious accident. On the other hand, in the grinding apparatus of the present embodiment, the sleeve 48 is a spline because the lock arm 76 regulates the movement of the arm movable shaft 81 (movable arm main body 61) even if a malfunction occurs in the apparatus during operation. It does not come off from the tip cylindrical portion 45 of the shaft 41.

次に砥石車12の取り外し要領を説明する。砥石車12を停止させた状態で、ロックアーム76を回動させキーの位置をアーム可動軸81の第1キー溝83に対してリリース位置とする。次に、エアシリンダー90を動作させ、アーム可動軸81を最も前進させる。これによりスリーブ48がスプラインシャフト41の先端円柱部45から外れる。同時にロックアーム76のキーがアーム可動軸81の第2キー溝84に嵌り込む。 Next, the procedure for removing the grindstone 12 will be described. With the grindstone 12 stopped, the lock arm 76 is rotated to set the key position to the release position with respect to the first key groove 83 of the arm movable shaft 81. Next, the air cylinder 90 is operated to move the arm movable shaft 81 forward most. As a result, the sleeve 48 is disengaged from the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41. At the same time, the key of the lock arm 76 is fitted into the second key groove 84 of the arm movable shaft 81.

この状態で、クランクアーム73を回動させるとアーム可動軸81及びこれに連結する可動アーム本体61が、アーム可動軸81を起点に旋回する。可動アーム本体61は、スプラインシャフト41から砥石車12を取外し易い位置まで旋回させればよい。これにより砥石車12を容易に取外すことができる。 In this state, when the crank arm 73 is rotated, the arm movable shaft 81 and the movable arm main body 61 connected to the arm movable shaft 81 rotate from the arm movable shaft 81 as a starting point. The movable arm main body 61 may be swiveled from the spline shaft 41 to a position where the grindstone 12 can be easily removed. As a result, the grindstone 12 can be easily removed.

以上のように第1実施形態の研削装置本体10において、ロックアーム76に設けられたキー、アーム可動軸81に設けられた第1キー溝83、さらにロックアーム76を回動させるクランクアーム73、アーム可動軸81を進退させるエアシリンダー87等で構成される機構は、スリーブ48がスプラインシャフト41の先端円柱部45から外れることを阻止するロック機構に該当する。 As described above, in the grinding apparatus main body 10 of the first embodiment, the key provided on the lock arm 76, the first key groove 83 provided on the arm movable shaft 81, and the crank arm 73 for rotating the lock arm 76. The mechanism including the air cylinder 87 for advancing and retreating the arm movable shaft 81 corresponds to a lock mechanism for preventing the sleeve 48 from coming off from the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41.

同様に、第1実施形態の研削装置本体10において、ロックアーム76に設けられたキー、アーム可動軸81に設けられた第2キー溝84、さらにロックアーム76を回動させるクランクアーム73、アーム可動軸81を進退させるエアシリンダー87等で構成される機構は、スリーブ48がスプラインシャフト41の先端円柱部45から外れることを許容するロック解除機構に該当する。 Similarly, in the grinding apparatus main body 10 of the first embodiment, the key provided on the lock arm 76, the second key groove 84 provided on the arm movable shaft 81, the crank arm 73 for rotating the lock arm 76, and the arm. The mechanism including the air cylinder 87 for advancing and retreating the movable shaft 81 corresponds to the unlocking mechanism that allows the sleeve 48 to be disengaged from the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41.

研削装置本体10は、この他に砥石車12を自動交換するためのセンサーを備える。センサーには、砥石車12の直径を検出する砥石直径検出センサー90と、砥石車12の交換時にスプライン部43の歯の位置合せを行うプーリー基準位置管理用センサー(図示省略)とが含まれ、これらはデータを送信可能に研削装置制御装置150と連結する。 In addition to this, the grinding device main body 10 includes a sensor for automatically replacing the grindstone 12. The sensor includes a grindstone diameter detection sensor 90 that detects the diameter of the grindstone 12, and a pulley reference position management sensor (not shown) that aligns the teeth of the spline portion 43 when the grindstone 12 is replaced. These are connected to the grindstone control device 150 so that data can be transmitted.

砥石車交換装置(砥石車交換交換ステーション)101は、研削装置本体10に取付けて使用する新たな砥石車12を保管するとともに、使用済の砥石車12を収容するための装置である(図8参照)。砥石車12の交換は、砥石車12に固定用スリーブ14及びロックナット17が取付けられた状態で行われる。 The grindstone exchange device (grindstone exchange exchange station) 101 is a device for storing a new grindstone 12 to be attached to and used for the grindstone main body 10 and for accommodating the used grindstone 12 (FIG. 8). reference). The grindstone 12 is replaced with the fixing sleeve 14 and the lock nut 17 attached to the grindstone 12.

砥石車交換装置101は、架台103上にターンテーブル105が取付けられ、ターンテーブル105上には、砥石車12を収容する6個の収容具107が同一円周上に均等の間隔で設けられている。各収容具107は、砥石車12の厚さよりも僅かに広い間隔を有し、ターンテーブル105上に立設された2枚の板体109からなる。2枚の板体109には、それぞれ上面に臨むように凹部111が設けられている。 In the grindstone changing device 101, a turntable 105 is mounted on a gantry 103, and six accommodating tools 107 for accommodating the grindstone 12 are provided on the turntable 105 at equal intervals on the same circumference. There is. Each accommodating tool 107 has a distance slightly wider than the thickness of the grindstone 12, and consists of two plates 109 erected on the turntable 105. Each of the two plates 109 is provided with a recess 111 so as to face the upper surface.

収容具107に対して砥石車12を上部から嵌め込むと、2枚の板体109の間に砥石車12が入り込み、砥石車12に取付けられた固定用スリーブ14及びロックナット17がそれぞれ板体109の凹部111で支持される。 When the grindstone 12 is fitted into the accommodating tool 107 from above, the grindstone 12 is inserted between the two plate bodies 109, and the fixing sleeve 14 and the lock nut 17 attached to the grindstone 12 are plate bodies, respectively. It is supported by the recess 111 of the 109.

ターンテーブル105には、ターンテーブル105を間欠的に一定の角度で回転させ所定の位置に割り付けるインデックスユニット113が取付けられている。このインデックスユニット113は、研削装置制御装置150と連結し、研削装置制御装置150の指令により動作する。 The turntable 105 is equipped with an index unit 113 that intermittently rotates the turntable 105 at a constant angle and allocates the turntable 105 to a predetermined position. The index unit 113 is connected to the grinding device control device 150 and operates according to the command of the grinding device control device 150.

また砥石車交換装置101には、砥石車12の交換のためのセンサーとして、砥石車12を検出する砥石直径検出センサー121と、砥石車12に取付けられている固定用スリーブ14の有無を検出する固定用スリーブ検出センサー123とが取付けられている。これらセンサーは、データを送信可能に研削装置制御装置150と連結する。 Further, the grindstone exchange device 101 detects the presence or absence of the grindstone diameter detection sensor 121 that detects the grindstone 12 and the fixing sleeve 14 attached to the grindstone 12 as sensors for exchanging the grindstone 12. A fixing sleeve detection sensor 123 is attached. These sensors are coupled to the grinding device control device 150 so that data can be transmitted.

研削装置制御装置150は、研削装置本体10及び砥石車交換装置101に装着されたセンサーと接続し、さらにロボットアームを制御するロボット制御装置(図示省略)と連携し、砥石車12の自動交換を制御する。研削装置制御装置150は、データ送受信、演算、制御、データ入出力の各機能を備える。また研削装置制御装置150は、記憶手段を備え、砥石車12を自動交換するための手順がプログラム化され記憶手段に格納されている。 The grinding device control device 150 is connected to a sensor mounted on the grinding device main body 10 and the grindstone changing device 101, and further cooperates with a robot control device (not shown) that controls the robot arm to automatically replace the grindstone 12. Control. The grinding device control device 150 includes data transmission / reception, calculation, control, and data input / output functions. Further, the grinding device control device 150 is provided with a storage means, and a procedure for automatically replacing the grindstone 12 is programmed and stored in the storage means.

本実施形態の研削装置1の砥石車自動交換要領について説明する。研削装置制御装置150は、研削装置本体10に装着された砥石直径検出センサー90からのデータと、予め設定された砥石車12の使用限界径とから使用中の砥石車12の交換を行う必要があるか否かの判定をする。研削装置制御装置150は、使用中の砥石車12の直径が使用限界径に達したと判断すると、研削を中止し、砥石車12を自動交換するように制御する。 The procedure for automatically replacing the grindstone of the grinding device 1 of the present embodiment will be described. The grinding device control device 150 needs to replace the grindstone 12 in use from the data from the grindstone diameter detection sensor 90 mounted on the grindstone main body 10 and the use limit diameter of the grindstone 12 set in advance. Determine if there is one. When the grinding device control device 150 determines that the diameter of the grindstone 12 in use has reached the usage limit diameter, the grinding device control device 150 controls to stop grinding and automatically replace the grindstone 12.

研削装置制御装置150は、ロボット制御装置に対して研削装置本体10を砥石車12の交換可能な位置に移動させるように指令を送る。ロボット制御装置は、研削装置制御装置150からの指令を受け、ロボット及び砥石車交換装置101の位置座標に基づき研削装置本体10に装着されている砥石車12を交換位置に移動させる。 The grinding device control device 150 sends a command to the robot control device to move the grinding device main body 10 to a replaceable position of the grindstone 12. The robot control device receives a command from the grinding device control device 150 and moves the grindstone 12 mounted on the grinding device main body 10 to the replacement position based on the position coordinates of the robot and the grindstone changing device 101.

交換位置は、研削装置本体10に装着されている砥石車12を収容する収容具107の真上であって、2枚の板体109と砥石車12の固定用スリーブ14とが直交する位置である。砥石車12を交換位置に移動させた後、クランクアーム73、エアシリンダー87を介して可動アーム本体61を、スプラインシャフト41から砥石車12を取外し可能な位置に移動させる。 The replacement position is directly above the accommodating tool 107 for accommodating the grindstone 12 mounted on the grinding device main body 10, and at a position where the two plates 109 and the fixing sleeve 14 of the grindstone 12 are orthogonal to each other. be. After moving the grindstone 12 to the replacement position, the movable arm main body 61 is moved to a position where the grindstone 12 can be removed from the spline shaft 41 via the crank arm 73 and the air cylinder 87.

その後、ロボットアーム201を操作し、研削装置本体10に装着されている砥石車12を降下させ収容具107に嵌め込み、ロボットアーム201を後退させ砥石車12に挿通されているスプラインシャフト41を引き抜く。これにより使用済の砥石車12の取外しが完了する。 After that, the robot arm 201 is operated to lower the grindstone 12 mounted on the grinding apparatus main body 10 and fit it into the accommodating tool 107, retract the robot arm 201, and pull out the spline shaft 41 inserted into the grindstone 12. This completes the removal of the used grindstone 12.

次に、砥石車交換装置101のインデックスユニット113を動作させ、スプラインシャフト41の正面に新たな砥石車12を移動させる。その後、ロボットアーム201を前進させ砥石車12にスプラインシャフト41を挿通させ、ロボットアーム201を上方に移動させ、新たな砥石車12を収容具107から外す。最後に可動アーム本体61を動かし、スリーブ48をスプラインシャフト41の先端円筒部45に嵌め込み、砥石車12の取付けを完了する。 Next, the index unit 113 of the grindstone changing device 101 is operated to move the new grindstone 12 to the front of the spline shaft 41. After that, the robot arm 201 is advanced, the spline shaft 41 is inserted through the grindstone 12, the robot arm 201 is moved upward, and the new grindstone 12 is removed from the accommodating tool 107. Finally, the movable arm main body 61 is moved, the sleeve 48 is fitted into the tip cylindrical portion 45 of the spline shaft 41, and the mounting of the grindstone 12 is completed.

上記のように第1実施形態の研削装置1は、砥石車12の回転軸30への着脱機構が単純であり、駆動源にエアシリンダー87を使用することができるので、研削装置全体10を小型・軽量化することができる。研削装置本体10は、砥石車12の回転軸30への着脱機構が簡素化されている一方で、装置に不具合が発生しても砥石車12は回転軸30から外れないようにロックされており、安全に使用することができる。 As described above, in the grinding device 1 of the first embodiment, the mechanism for attaching and detaching the grindstone 12 to the rotating shaft 30 is simple, and the air cylinder 87 can be used as the drive source, so that the entire grinding device 10 can be made compact. -Can be made lighter. The grinding device main body 10 has a simplified mechanism for attaching and detaching the grindstone 12 to the rotating shaft 30, while the grindstone 12 is locked so as not to come off the rotating shaft 30 even if a malfunction occurs in the device. , Can be used safely.

また第1実施形態の研削装置1は、砥石車12の回転軸30への着脱機構に加え、砥石車交換装置101及び砥石車12の自動交換を制御する研削装置制御装置150を備えるので、砥石車12の自動交換が可能であり実用性に優れる。 Further, the grinding device 1 of the first embodiment includes a grindstone changing device 101 and a grinding device control device 150 for controlling automatic replacement of the grindstone 12, in addition to a mechanism for attaching and detaching the grindstone 12 to the rotating shaft 30. The car 12 can be replaced automatically and is excellent in practicality.

以上、第1実施形態の研削装置1を用いて本発明に係る加工装置について説明したが、本発明に係る加工装置は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変更して使用することができる。例えば、第1実施形態の研削装置本体10では、主軸31とスプラインシャフト41とが分離しているが、これらは一体化されていてもよい。 Although the processing apparatus according to the present invention has been described above using the grinding apparatus 1 of the first embodiment, the processing apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiment and is modified without changing the gist. Can be used. For example, in the grinding apparatus main body 10 of the first embodiment, the main shaft 31 and the spline shaft 41 are separated, but these may be integrated.

第1実施形態の研削装置本体10においては、スプラインシャフト41を用いて砥石車12の固定を行うが、スプラインシャフト41に代えて、回転軸30と砥石車12とにキーとキー溝とを設け、回転軸30に砥石車12を着脱可能に固定してもよい。 In the grinding device main body 10 of the first embodiment, the grindstone 12 is fixed by using the spline shaft 41, but instead of the spline shaft 41, a key and a key groove are provided on the rotary shaft 30 and the grindstone 12. , The grindstone 12 may be detachably fixed to the rotating shaft 30.

また第1実施形態の研削装置本体10においては、可動アーム本体61とアーム可動軸81とを連結具85を介して連結するが、可動アーム本体61とアーム可動軸81とが一体的に形成されていてもよい。さらには可動アーム本体61に設けられた挿通部68を無くし、アーム可動軸81をアームガイド軸71により回動自在に支持するようにしてもよい。 Further, in the grinding apparatus main body 10 of the first embodiment, the movable arm main body 61 and the arm movable shaft 81 are connected via the connecting tool 85, but the movable arm main body 61 and the arm movable shaft 81 are integrally formed. May be. Further, the insertion portion 68 provided in the movable arm main body 61 may be eliminated, and the arm movable shaft 81 may be rotatably supported by the arm guide shaft 71.

またロックアーム76は、アームガイド軸71と一体的に形成されていてもよく、さらにはロックアーム76を省略し、アームガイド軸71の端部にアーム可動軸81の第1キー溝83、第2キー溝84に嵌るキーを取付けてもよい。 Further, the lock arm 76 may be integrally formed with the arm guide shaft 71, and further, the lock arm 76 may be omitted, and the first key groove 83 and the first key groove 83 of the arm movable shaft 81 may be provided at the end of the arm guide shaft 71. 2 A key that fits in the keyway 84 may be attached.

本発明に係る加工装置は、研削装置に限定されるものではなく、切削装置、研磨装置等を使用することができ、工具も砥石車に限定されるものではない。また第1実施形態では、ロボットアームの先端部に加工装置として研削装置が取付け使用される例を示したが、本発明に係る加工装置は、多関節ロボット、直交ロボットなどの産業用ロボット、数値制御工作機械、マシニングセンタ、CNC工作機械等の工作機械に取付け使用することができる。 The processing device according to the present invention is not limited to the grinding device, and a cutting device, a polishing device, or the like can be used, and the tool is not limited to the grindstone. Further, in the first embodiment, an example in which a grinding device is attached and used as a processing device at the tip of a robot arm has been shown, but the processing device according to the present invention includes industrial robots such as articulated robots and orthogonal robots, and numerical values. It can be attached to and used in machine tools such as controlled machine tools, machining centers, and CNC machine tools.

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。 As described above, a preferred embodiment has been described with reference to the drawings, but those skilled in the art will easily assume various changes and modifications within a trivial range by looking at the present specification. Therefore, such changes and amendments are construed as being within the scope of the invention as defined by the claims.

1 研削装置
10 研削装置本体
12 砥石車
15 スプライン軸受
21 基台
23 取付フランジ
30 回転軸
31 主軸
41 スプラインシャフト
43 スプライン部
45 円柱部
48 スリーブ
50 駆動装置
60 可動アーム
61 可動アーム本体
62 アーム部
68 挿通部
70 可動アーム支持機構
71 アームガイド軸
73 クランクアーム
76 ロックアーム
81 アーム可動軸
83 第1キー溝
84 第2キー溝
90 砥石直径検出センサー
101 砥石交換装置
107 収容具
121 砥石直径検出センサー
123 固定用スリーブ検知センサー
150 研削装置制御装置
201 多関節ロボットのアーム
1 Grindstone 10 Grindstone body 12 Grindstone 15 Spline bearing 21 Base 23 Mounting flange 30 Rotating shaft 31 Main shaft 41 Spline shaft 43 Spline part 45 Column part 48 Sleeve 50 Drive device 60 Movable arm 61 Movable arm body 62 Arm part 68 Insertion 70 Movable arm support mechanism 71 Arm guide shaft 73 Crank arm 76 Lock arm 81 Arm movable shaft 83 1st key groove 84 2nd key groove 90 Grindstone diameter detection sensor 101 Grindstone changer 107 Accommodating tool 121 Grindstone diameter detection sensor 123 For fixing Sleeve detection sensor 150 Grindstone control device 201 Articulated robot arm

Claims (6)

産業用ロボット又は工作機械に取付け使用される加工装置であって、
基台と、
前記台に設けられた、前記産業用ロボット又は工作機械に取付けるための取付手段と、
回転軸と、
前記回転軸に着脱自在に取付けられる工具と、
前記回転軸に取付けられた前記工具を回転駆動する、前記基台に取付けられた駆動手段と、
前記回転軸に取付けられた前記工具が円周方向へ移動することを規制する第1規制手段と、
前記回転軸に取付けられた前記工具が前記回転軸の反先端部方向へ移動することを規制する第2規制手段と、
前記回転軸に取付けられた前記工具の前記回転軸からの離脱を防止する抜止め手段と、
前記回転軸から前記工具の離脱を可能にする抜止め解除機構と、
前記抜止め解除機構の動作を不能にするロック機構と、
前記ロック機構の動作を不能にするロック解除機構と、
を備え、
前記第1規制手段は、前記回転軸に設けられたスプライン部と、前記工具に設けられたスプライン軸受とで構成され、
前記第2規制手段は、前記回転軸に設けられた段差であり、
前記抜止め手段は、前記回転軸の先端部に嵌り込み、前記工具が前記回転軸の先端部方向へ移動することを防止する部材であり、
前記抜止め解除機構は、前記抜止め手段を前記回転軸の先端部から取り外す機構を備え、
前記ロック機構は、前記抜止め解除機構を機械的に阻止することを特徴とする加工装置。
A processing device that is attached to and used in industrial robots or machine tools.
Base and
Mounting means for mounting on the industrial robot or machine tool provided on the base , and
The axis of rotation and
A tool that can be detachably attached to the rotating shaft,
A driving means attached to the base for rotationally driving the tool attached to the rotating shaft, and a driving means attached to the base.
The first regulating means for restricting the movement of the tool attached to the rotating shaft in the circumferential direction, and
A second regulating means for restricting the tool attached to the rotating shaft from moving toward the anti-tip portion of the rotating shaft, and
A retaining means for preventing the tool attached to the rotating shaft from coming off from the rotating shaft, and
A retaining release mechanism that enables the tool to be detached from the rotating shaft,
A lock mechanism that disables the operation of the retaining release mechanism and
An unlocking mechanism that disables the operation of the locking mechanism,
Equipped with
The first regulating means is composed of a spline portion provided on the rotating shaft and a spline bearing provided on the tool.
The second regulating means is a step provided on the rotating shaft.
The retaining means is a member that fits into the tip of the rotating shaft and prevents the tool from moving toward the tip of the rotating shaft.
The retaining release mechanism includes a mechanism for removing the retaining means from the tip of the rotating shaft.
The locking mechanism is a processing device characterized by mechanically blocking the retaining / releasing mechanism .
軸部材に連結されたアームを有する可動アームと、
前記可動アームを支持する、前記軸部材が摺動自在に挿通する前記台に取付けられた中空の支持体と、
前記軸部材を前記支持体の軸心方向に移動させる、前記抜止め解除機構を構成する進退手段と、
を備え、
前記抜止め手段は、前記可動アームのアーム先端部に取付けられ、
前記ロック機構は、前記支持体と前記軸部材とに設けられたキーとキー溝とを有し、
前記キーが前記キー溝に嵌り込むことで前記軸部材の前記支持体の軸心方向への移動が阻止され、
前記ロック解除機構は、前記キーと前記キー溝との嵌合を解き、
前記キーが前記キー溝から外れることで前記軸部材の前記支持体の軸心方向への移動が可能になることを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
A movable arm having an arm connected to a shaft member,
A hollow support attached to the base on which the shaft member is slidably inserted to support the movable arm, and
An advancing / retreating means constituting the retaining / releasing mechanism for moving the shaft member in the axial direction of the support, and
Equipped with
The retaining means is attached to the tip of the movable arm and is attached to the tip of the movable arm.
The locking mechanism has a key and a keyway provided on the support and the shaft member.
By fitting the key into the key groove, the shaft member is prevented from moving in the axial direction of the support.
The unlocking mechanism disengages the key from the keyway and releases the key.
The processing apparatus according to claim 1, wherein when the key is disengaged from the key groove, the shaft member can be moved in the axial direction of the support.
前記軸部材を起点に前記可動アームを旋回させる旋回機構と、
前記抜止め解除機構、前記ロック機構、前記ロック解除機構及び前記旋回機構の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記可動アームは、前記抜止め手段が前記回転軸の先端部から取り外された状態で旋回が可能となることを特徴とする請求項に記載の加工装置。
A swivel mechanism that swivels the movable arm starting from the shaft member,
A control means for controlling the operation of the retaining release mechanism, the lock mechanism, the lock release mechanism, and the turning mechanism.
Equipped with
The processing device according to claim 2 , wherein the movable arm can be turned in a state where the retaining means is removed from the tip end portion of the rotating shaft.
さらに使用前工具を取り出し自由に収容する収容具を備える工具交換装置と、
使用中の工具の交換時期を検知するセンサーと、
前記収容具及び前記使用前工具それぞれの位置、方向を検出するセンサーと、
を備え、
前記制御手段は、使用中の工具と使用前の工具とを自動交換を可能に前記加工装置の動作を制御し、また前記加工装置が取付けられる産業用ロボット又は工作機械に指令を発することを特徴とする請求項に記載の加工装置。
In addition, a tool changer equipped with an accommodating tool for taking out and freely accommodating pre-use tools,
A sensor that detects when to replace a tool in use, and
Sensors that detect the positions and directions of the accommodating tool and the pre-use tool, and
Equipped with
The control means controls the operation of the processing device so that the tool in use and the tool before use can be automatically exchanged, and issues a command to an industrial robot or machine tool to which the processing device is attached. The processing apparatus according to claim 3 .
前記産業用ロボットが多関節ロボット又は直交ロボットであり、
前記工作機械が数値制御工作機械又はマシニングセンタ又はCNC工作機械であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の加工装置。
The industrial robot is an articulated robot or a Cartesian robot.
The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the machine tool is a numerically controlled machine tool, a machining center, or a CNC machine tool.
工具が砥石車であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の加工装置。 The processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the tool is a grindstone.
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