JPH0239733Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プラスチツク成形用の金型などの表
面を研磨するための研磨用ロボツトに関するもの
である。

〔従来の技術とその課題〕

従来、この種の研磨用ロボツトは、特開昭60−
108262号公報で紹介されている。すなわち、基軸
の回りで揺動する第１アームと、この第１アーム
の先端部に枢支されて揺動する第２アームと、こ
の第２アームの先端部の軸に吊下され、微振動す
る研磨工具とを備え、これらの第１および第２ア
ームは、設定された角度範囲で正逆転に切換えら
れて制御されるサーボモータによつて揺動し、研
磨工具の位置決めをするとともに、この研磨工具
で、プラスチツク成形用金型の表面を研磨するロ
ボツトが紹介されている。

そして、かかる従来例では、第１アームの基軸
の上方に設けた工具用モータで、第２アームの先
端部の軸に吊下された研磨工具の振動方向を、
90゜の範囲で変更させるようにし、これらのアー
ムによる研磨工具の移動方向に応じて最適の方向
に向けることができるよう構成している。

しかしながら、かかる研磨ロボツトではアーム
に、揺動用サーボモータや研磨工具用のモータが
装着されており、これらのモータ以外に、研磨工
具の振動方向を制御するためのモータを装着すれ
ば、制御が複雑化するとともに、ロボツトの製作
費も嵩む。しかも、この種の研磨作業時間に比
べ、ロボツトの再生動作時間が短いこと、金型研
磨に対し研磨工具を多種類使用しなければならな
いことからして、ロボツトを一時的に休止させた
り、研磨工具の取換えを必然的に行うので、研磨
工具の振動方向を自動的に制御する必要は特にな
く、いわゆる過剰品質となる。

一方、作業者の手動によつて研磨工具を位置さ
せる研磨機において、水平揺動可能な多関節の最
先のアームに、研磨工具用モータを設け、このモ
ータの回転を伝える偏心軸と研磨工具へ往復動を
伝えるスライダとから構成した運動変換装置を設
け、この運動変換装置に前記研磨工具を取付け、
しかも、前記アームの揺動によるも研磨工具の往
復動方向を一定に規制するための規制装置（タイ
ミングベルト）を前記アームの先端と運動変換装
置との間に設けた、プラスチツク成形用金型を研
磨するための研磨機が知られている（特開昭60−
177854号公報参照）。

しかしながら、かかる研磨機では、金型の側面
研磨は研磨工具の高さを変更して行うものとされ
ているが（同公報第291頁上段左欄参照）、本来、
研磨工具はその研磨面に対し垂直方向に押圧させ
研磨すべきことから、かかる研磨機では、金型の
側面研磨が良好に行われないおそれがあり、しか
も、前記規制装置の固定操作により研磨工具の往
復動方向を規制しているので、研磨工具の往復動
方向規制と研磨工具の取付方向の固定とが１箇所
で行われることとなり、しかも、運動変換装置
（同公報中、８ａ）に、規制装置（同公報中、３
０）を一体的に取付けているので、仮に、研磨工
具を研磨面に対し垂直方向に押圧させる状態に取
付けたとすれば、規制装置も傾き、その規制が不
可能となる。つまり、側面や傾斜面に対し、垂直
方向の回転軸を規制するためのタイミングベルト
の機能は果し得ないことになる。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本考案は、かかる従来例の不都合を除く
ために案出されたもので、その要旨とするところ
は、水平揺動可能な多関節の最先のアーム６に、
研磨工具用モータ５５、および、該モータ５５の
回転を研磨工具２５の往復動に変換するための、
モータ側の偏心軸５９と、該偏心軸５９が係合す
る工具側のスライダ６１とから構成した運動変換
装置５８をそれぞれ設け、該運動変換装置５８に
前記研磨工具２５を取付け、しかも、前記アーム
６の揺動によるも研磨工具２５の往復動方向を一
定に規制するための規制装置を前記アーム６の先
端と運動変換装置５８との間に設けた、金型Ｂを
研磨する研磨装置において、前記アーム６の先端
に、遊転可能の吊軸３７を設け、該吊軸３７の中
間にアーム６の揺動による回転変位を吊軸３７に
伝えないための前記規制装置を装着するととも
に、該吊軸３７の下端に、前記スライダ６１の取
付方向を変更可能の運動変換装置５８の取付方向
を変更するためのブラケツト４９を傾斜角度調整
可能に設け、該ブラケツト４９に、前記モータ５
５、および研磨工具２５が取付けられた運動変換
装置５８をそれぞれ装着したことを特徴とする研
磨用ロボツトにある。

〔実施例〕

以下、本考案の構成を添付図面に示す実施例に
もとづき詳細に説明する。

先ず、本実施例のロボツトのアームの動作につ
いて、その原理を説明する。

第１図は本考案の実施例の分解図、第２図は第
１図のＡ部詳細図である。

ロボツト本体２６の側面で上下方向に摺動する
摺動部材１の前面に、上下２個のブラケツト２，
２を突設し、これらのブラケツト２に基端３を縦
方向に固着する。この基軸３の上方に第１アーム
４を回動自在に枢支し、この第１アーム４の基部
に第１レバー５を一体にして突設する。したがつ
て、第１アーム４と第１レバー５とはＬ字状に形
成されている。この基軸３の下方に第２アーム６
を揺動させるため、第２レバー７を回動自在に枢
支する。この第２レバー７の先端に上部第２レバ
ーピン１８′を介して連結レバー８を枢着して突
設し、この連結レバー８の先端に連結ピン９を介
して第２アーム６の基部を回動自在に枢支してい
る。前記第１アーム４の先端に第２アーム６の中
央近傍を、中空軸１０を介して回動自在に枢支す
る。前記第１および第２レバー５，７は図示では
同一長さで、かつ、その突出方向も一致させてい
るが、これに限らない。

この第１レバー５の先端を、第１レバーピン１
１を介して第１のハイリードボールネジ（リード
の大きいボールネジを指す）１２のナツト１３に
回動自在に枢支して連結している。このボールネ
ジ１２のネジ軸１４の一方端に第１サーボモータ
１５をクラツチ（図示せず）を介して連結し、他
方端に第１エンコーダ１６を連結する。これらの
サーボモータ１５およびエンコーダ１６はコ字形
ブラケツト１７で支持され、このコ字形ブラケツ
ト１７は、前記突出ブラケツト２より延出した突
部２′を基部として摺動自在に枢支されている。

前記第２レバー７の先端を、第２レバーピン１
８を介して第２のハイリードボールネジ１９のナ
ツト２０に回動自在に枢支して連結する。このボ
ールネジ１９のネジ軸２１の一方端に第２サーボ
モータ２２をクラツチ（図示せず）を介して連結
し、他方端に第２エンコーダ２３を連結する。こ
れらのサーボモータ２２およびエンコーダ２３は
コ字形ブラケツトツト２４で支持されており、こ
のコ字形ブラケツト２４は前記した下方のブラケ
ツトツト２の突部２′を基部として摺動自在に枢
支されている。

なお、２５は第２アーム６の先端に吊下された
研磨工具を示し、この研磨工具２５は工具用モー
タ５５（第２図参照）で微振動させる。

第１および第２アーム４，６は以上のような構
成になつているので、摺動部材１を適宜位置に位
置させて、操作者が研磨工具２５の近傍を把持し
て研磨工具２５を、すでに所定の形状に形成され
ているプラスチツク成形用金型Ｂ（第２図参照）
の表面に沿つて（これについては後述する）摺動
させ、エンコーダ１６，２３を介して教示する。
この場合、第１および／または第２アーム４，６
は矢印ａ，ｄのように揺動する。例えば、第１ア
ーム４が矢印ａのように揺動すれば、第１レバー
５も同時に矢印ｂのように若干揺動しながら、ナ
ツト１３を螺進させて、ネジ軸１４に回動を与
え、第１エンコーダ１６を回動させる。この場
合、ボールネジ１２はハイリード形の機構を採用
しているので、極めて軽い操作力で、ナツト１３
を螺進させ教示する。

次いで、記憶再生用のスイツチを入れれば、第
１および第２サーボモータ１５，２２によつて、
第１および第２のハイリードボールネジ１２，１
９が同時または個別に、正逆転を伴いながら回動
する。例えば、第１のハイリードボールネジ１２
のネジ軸１４が回動すれば、ネジ軸１４に矢印ｃ
のように若干の揺動を生じながらナツト１３が螺
進する。その結果、第１レバー５が揺動し、それ
によつて、第１アーム４が矢印ａ方向に揺動し所
定の位置に停止する。次いで、第２のハイリード
ボールネジ１９のネジ軸２１が回動すれば、ネジ
軸２１に矢印ｆのように若干の揺動を与えなが
ら、ナツト２０が螺進する。その結果、第２レバ
ー７が揺動し、それによつて、連結レバー８を介
して第２アーム６が揺動し研磨工具２５を所定の
位置に停止させ、微振動している研磨工具２５が
金型Ｂの表面を研磨する。

ここにおいて、前記摺動部材１はロボツト本体
２６に対して上下に摺動するが、その構造は次の
とおりである。すなわち、ロボツト本体２６の側
面に軸受ブラケツト２７，２７を突設し、これら
の軸受ブラケツト２７に軸受２８を介してボール
ネジ２９を縦設する。このボールネジ２９のネジ
軸３０にナツト３１を螺合し、このナツト３１に
Ｌ形部材３２を介して前記した摺動部材１を固定
する。このネジ軸３０の上端にジヨイント３３を
介して第３サーボモータ３４および第３エンコー
ダ３５を連結する。

一方、第２図に示すように、第２アーム６の先
端上面に、小型圧縮引張用ロードセル３６を固着
し、その一端に吊軸３７をボールジヨイント３８
を介して吊設する。この吊軸３７を、軸受外カラ
ー３９内でベアリング４０と軸受内カラー３９′
を介して保持する。この軸受外カラー３９を第２
アーム６の先端に固定する。この吊軸３７の中間
には、第２タイミングベルト従動プーリ４１を回
動自在に挿入し、このタイミングベルト従動プー
リ４１を、軸受内カラー３９′および上方ボルト
４２を介して吊軸３７に対し、上下摺動可能で、
かつ、回動をさせないように装着する。このタイ
ミングベルト従動プーリ４１に下方ボルト４４を
介してフランジ４３を上下摺動可能で、かつ、回
動を固定するよう装着する。このタイミングベル
ト従動プーリ４１に第２タイミングベルト４５を
巻回する。

この吊軸３７の下端にＬ字形大ブラケツト４６
をナツト４７で固定し、このＬ字形大ブラケツト
４６にＬ字形小ブラケツト４９をボルト４８で添
設する。

このＬ字形小ブラケツト４９には、ストツパ５
０を出没自在に設けた第１のエアシリンダ５１
と、第２のエアシリンダ（図示せず）の内蔵した
上下位置決め用のスライドユニツト５２とを装着
する。このスライドユニツト５２は固定部５３と
可動部５４とで構成し、固定部５３はＬ字形小ブ
ラケツト４９に添設し、可動部５４には第２のエ
アシリンダを内蔵する。この可動部５４の側方に
工具用モータ５５を載置・固定し、下方に把持筒
５６を吊設する。この工具用モータ５５は中間軸
５７を介して、スコツチヨーク等のスライダ偏心
輪機構５８を介して研磨工具２５を吊設する。６
５はドライブユニツトを示す。

本実施例の上下方向の動作は次のようになつて
いる。第１のエアシリンダ５１にエアをストツパ
５０が下方に突出するよう下向き側に供給する。
スライドユニツト５２の可動部５４に内蔵された
第２のエアシリンダにエアを可動部５４がストツ
パ５０に当接するよう上向き側に供給する。した
がつて、可動部５４はスライドユニツト５２にお
ける中間に位置している。この状態で、操作者は
把持筒５６を把持し、金型Ｂ上の所定の部分を教
示する。操作者が把持している把持筒５６を上下
方向に操作する場合、第１のエアシリンダ５１に
下向き側にエアが供給され、可動部５４内の第２
エアシリンダに上向きにエアが供給されているこ
とから、いわば中立状態を形成しているので、そ
の操作は軽快にできる。しかも、第１エアシリン
ダ５１、可動部５４内の第２のエアシリンダによ
つて、把持筒５６を操作する際に生じるシヨツク
はロードセル３６に伝わらない。勿論、水平面を
揺動教示するには、前記のように、第１および第
２アーム４，６ともハイリードボールネジ１２，
１９を介在しているので、軽快に行われる。

次いで、ストツパ５０を第１のエアシリンダ５
１内に没入させるよう上向き側に第１のエアシリ
ンダ５１にエアを供給するとともに、可動部５４
内の第２のエアシリンダの下向き側にエアを供給
すれば、研磨工具２５は金型Ｂ表面に所定の圧力
で押圧されながら再生動作でもつて研磨を行う。
この場合、教示に反して第１または第２アーム
４，６が金型Ｂへ過剰に押圧するよう誤動作を起
こせば研磨工具２５は金型Ｂに一層押圧されるの
ではなく、ストツパ５０が没入するので、可動部
５４が上方に逃げることができ、無用な押圧によ
る研磨を防止している。

ここにおいて、ボルト４８を緩め、Ｌ字形小ブ
ラケツト４９をボルト４８を中心として図示より
90゜回転させて締結すれば、研磨工具２５の取付
の向きが紙面に直角方向となり、その結果、金型
Ｂの垂直面が研磨できる。また、ナツト４７を緩
めＬ字形大ブラケツト４６を吊軸３７の中心とし
て若干回動させて締結すれば、研磨工具２５の向
きは傾いた状態となり、金型Ｂの傾斜面が研磨で
きる。

さて、本実施例における研磨工具２５の往復方
向を変更する装置は次のように構成している。す
なわち、第２図に示すように、前記工具用モータ
５５に、中間軸５７、およびこの中間軸５７に吊
設された、スコツチヨーク等のスライダ偏心輪機
構５８を介して研磨工具２５を吊設する。このス
ライダ偏心輪機構５８は、工具用モータ５５の回
転中心より若干偏心した偏心ピン（偏心軸）５９
と、この偏心ピン５９の先端が水平方向に往復で
きる溝６０を有するスライダ６１と、このスライ
ダ６１が水平方向に案内されるガイド部材６２
と、からなつている。このスライダ６１に研磨工
具２５を吊設する。このガイド部材６２はこのス
ライダ６１を摺動自在に支持するとともに、前記
把持筒５６に袋状ナツト６３で着脱自在に固着す
る。なお、６４はバランサ用の切欠部を示す。

また、研磨工具２５には、第１および第２アー
ム４，６がいずれの方向に揺動しても、常に一定
方向を向くよう規制する規制装置を付設してい
る。すなわち、第１図において、前記基軸３に固
着された第１タイミングベルト基部プーリ６６
と、前記中空軸１０に貫通して遊嵌された軸１
０′に固着された第１タイミングベルト従動プー
リ６７とに、第１タイミングベルト６８を巻回
し、この軸１０′に固着された第２タイミングベ
ルト基部プーリ６９と、前記第２タイミングベル
ト従動プーリ４１（第２図参照）とに、第２タイ
ミングベルト４５を巻回する。したがつて、第１
アーム４が揺動しても、第１タイミングベルト基
部プーリ６６は基軸３に固着されて回動せず、か
つ、第１タイミングベルト従動プーリ６７は軸１
０′とともに第１アーム４に対し自由に回動する
ので、第１タイミングベルト６８は回動しない。
その結果、軸１０′は一定方向に向くことになり、
したがつて、吊軸３７も一定方向を向くため、研
磨工具２５は一定方向を向くよう規制される。な
お、本考案における研磨工具一定方向を形成する
規制装置は、かかる実施例に限定されない。

本実施例の研磨工具２５の往復方向変更装置
は、以上のように構成されているので、袋状ナツ
ト６３を緩め、スライダ６１およびガイド部材６
２を把持筒５６に対し、任意の方向に回動させ、
袋状ナツト６３を締結すれば、研磨工具２５の往
復方向が変更でき、金型Ｂの表面に適合する研磨
を行うことができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、研磨工具の往復動方向を一定
に規制するための規制装置（つまり、アームの揺
動による回転変位を吊軸に伝えないための、例え
ば、タイミングベルトと、そのプーリ）と、運動
変換装置の取付け方向を変更可能にするためのブ
ラケツト（この運動変換装置には研磨工具が取付
けられている）とを、別々に設けたので、つま
り、吊軸を規制するタイミングベルトとは別個
に、傾斜角度可能のブラケツトを介して運動変換
装置を設けたので、ブラケツトを傾けた（すなわ
ち、研磨工具を傾けた）状態で、アームが揺動し
ても、その傾けたままで研磨工具を一定方向に往
復動させることができる。したがつて、金型の傾
斜面や側面も、研磨工具がその研磨面に垂直とな
つて押圧し、金型の底面の研磨と同様に良好に研
磨することができ、その結果、金型の表面には希
望する方向の微細な砥石目が得られる（例えば、
プラスチツク成形用の金型では、その側面に縦方
向に砥石目をつければ、型抜きが容易となる）。
ひいては、本考案の研磨工具では、運動変換装置
のスライダの取付方向の変更と、ブラケツトの取
付方向の変更とにより、一定方向に規制された、
多様な往復動方向が得られ、往復動して研磨する
研磨用ロボツトに好都合となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の分解図、第２図は第
１図のＡ部詳細図である。 ４……第１アーム、６……第２アーム、２５…
…研磨工具、５５……工具用モータ、５８……ス
ライダ偏心輪機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水平揺動可能な多関節の最先のアーム６に、研
   磨工具用モータ５５、および、該モータ５５の回
   転を研磨工具２５の往復動に変換するための、モ
   ータ側の偏心軸５９と該偏心軸５９が係合する工
   具側のスライダ６１とから構成した運動変換装置
   ５８をそれぞれ設け、該運動変換装置５８に前記
   研磨工具２５を取付け、しかも、前記アーム６の
   揺動によるも研磨工具２５の往復動方向を一定に
   規制するための規制装置を前記アーム６の先端と
   運動変換装置５８との間に設けた、金型Ｂを研磨
   する研磨装置において、 前記アーム６の先端に、遊転可能の吊軸３７を
   設け、該吊軸３７の中間にアーム６の揺動による
   回転変位を吊軸３７に伝えないための前記規制装
   置を装着するとともに、該吊軸３７の下端に、前
   記スライダ６１の取付方向を変更可能の運動変換
   装置５８の取付方向を変更するためのブラケツト
   ４９を傾斜角度調整可能に設け、 該ブラケツト４９に、前記モータ５５、および
   研磨工具２５が取付けられた運動変換装置５８を
   それぞれ装着したことを特徴とする研磨用ロボツ
   ト。