JPH04210365A - 回転研削工具の押付力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転研削工具、例えば鋳造品のノ〜リ取り加
工を１ｊうためのロボットに取付けたディスク形砥石、
の対ワークピース押イ」力を制’＋１１１するための装
置に関する。

（従来の技術） 従来より鋳造品のバリ取り作業は、一般に作業者が手持
ち式グラインダーを用いて行っているが、該グラインダ
ーの重量が約５ｋｇ前後とかなり重く長時間に及ぶ反復
作業は相当苛酷なものとなっていた。そのほか、多量の
粉塵発生や騒音の問題もあり、この種作業は作業環境上
好ましくなかった。

そのためロボットを利用しての自動的パリ取り作業も一
部では提案されているが、鋳パリの大きさや高さが鋳造
品間で大幅に変動し一定ではないことから、必ずしも自
動化は容易でなか例えばロボットアームの先端部にアン
グルグラインダーを取付け、−鋳造品内でのバリ部高さ
の最大値を考慮してロボットによる倣い研削を多数回反
復、つまりツールパスを多い目に設定しての作業を行う
こと、およびこれに関連して１バス中でもｊｌｔバリの
高低変化に起因して研削抵抗が象、増した場合には、デ
ィスク形砥石等の回転研削工具をワーク表面に対し平行
に直接後方へ逃がす空気圧式過負荷送がし機構を（ＩＩ
えたフローティングホルダーにより自夕斥周節すること
も１つの対策として提案されている。（例えば明電時報
通巻第１９３号、１９８７　　Ｎｏ、　２　）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前者のような方式をとれば、ツールパスが多い
ことからディスク形砥石等をワークピースから離反させ
るために押付は用圧縮空気を遮断（エアーカット）する
時間が長くなり、手作業に比べ数倍の、例えば約５倍も
の時間がかかる結果になる。従って設備投資の効率が極
端に低く、自動化促進の阻害要因の一つとなっていた。

さらに後者の場合は、被研削面、つまりバリ部の凹凸状
態急変の場合にディスク形砥石が直接後退するフローテ
ィングボルダ−の採用は、逃がした砥石を元に戻す際に
既にロボットアームは少し前進してしてまっているから
、砥石の戻し力と速度の制御が難しく、刃先に異常を生
しる危険を伴うから、この点においても問題であった。

ぞのため後掲第１図中の破線矢印（Ｌ、）のようにディ
スク形砥石を引き勝手に使用する試みもなされてはいる
が、その場合には研削特性が悪化、つまり研削抵抗大と
なって削り残しを侘じゃすく十分な研削精度を保証し難
いという別の問題があった。

本発明は、以上のような実情に鑑み、前記のようなツー
ルパス回数はできるだけ少くしながらも削り残し発生の
恐れがないような、自動バリ取り装置に適用される回転
研削工具の押付力制御装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するべく本発明の回転研削工具の押付力
制御装置は、ワークピースに対し相対的平行移動可能な
グラインダー支持体に取付けられたホルダー本体と、前
記ワークピース表面のパリ部とこれに対し押し勝手に駆
動される回転研削工具先端部との間の距＾ＩＩを研削負
荷に応じて自動調整可能に前記ホルダー本体へ連結部を
介し取付けられた基部をｍＷえているグラインダー、と
を有した研削工具制御装置において、前記連結部は、印
加流体圧の高低により出力を前記研削負荷との相対的関
係において少なくとも２段に変更できるアクチュエータ
ーと、該アクチュエーターの作用を受け前記ワークピー
スと回転研削工具との間の角度を一定に保持したまま、
該研削工具を該ワークピース表面から後方かつ上方へ、
或いは前方かつ下方へ斜めに揺動させて該両者間の前記
距離を増減させる支持機構と、前記流体圧を制御する制
御手段、とを備えていることを特徴とする。

本発明の押付力制御装置の好適な実施態様にあっては、
前記回転研削工具がディスク形砥石であり、前記グライ
ンダー支持体がロボットアームであり、前記支持機構が
平行４連リンク機構であり、前記アクチュエーターが空
気圧シリンダーであって、前記制御手段がロボット制御
装置からの圧力制御信号により該アクチュエーターへの
供給空気圧を少なくとも３段以上に変更できる圧力調節
弁を（Ｉｉｆｉえている。

更に前記回転研削工具を前記ワークピースへ最接近した
位置に保持するだめのストッパーが、前記平行４連リン
ク機構に付設されていることが望ましい。

（作　用） 支持機構としては、ワークピースと回転研削工具との間
の角度を一定に保持しつつ両者間の距＾１（を増減させ
る、例えば平行４連リンク機構から構成されるために、
回転研削工具がワークピースとの間になす角度は一定不
変である。そして、研削負荷の増減に常時連続して自動
的に対処するべく砥石はワークピースからの斜め微後退
と復元とを繰返しつつ、従って研削作業の瞬時中断を伴
うことなく、バリ形状に倣った研削を遂行できる。

前記支持機構を含む連結部に設けられたアクチュエータ
ーへの印加流体圧を２段以上、例えば３段又はそれ以上
に段階的に変更できるものとしであるから、該アクチュ
エーターへの印加流体圧を最も低いレー・ルにずれば、
バリ取り作業開始の際に回転研削工具をワークピースへ
当接させ位置決めする操作が衝撃受なく正確に行える。

次いでアクチュエーター−＼の印加流体圧を例えば中位
のレー、ルに上げてバリ部の荒削りを行うが、回転研削
工具は、バリ部の形状に倣ってワークピースへ向っての
斜めｉｌｌ退が可能の状態となる。これにより荒削りが
終わり、バリ部がその高さの大部分を削り取られたのら
、アクチュエーターへの印加流体圧を例えば最高設定圧
にまで上げて仕上げ研削を行う。この状態では研削負荷
の変動がどの範囲で生しても、該範囲上限負荷に打勝つ
強いイＮＪ勢力が前記支持機構の回転研削工具側へ印加
され、該辺は前記平行４連リンク機構近傍に設けられた
ストッパーで受支され、前記連結部はりジットな状態と
なり、ディスク形砥石は所望の深さて強制的かつ精確に
仕上げ研削を遂行することができる。特に、このような
定押圧力機構および逃げ機構は、荒削の際の刃先食い込
みを防止することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図に示される回転研削工具の押付力制御装置は、ワ
ークピース１に対し相対的平行移動可能なグラインダー
支持体２に取（−１けられたホルダー本体３と、前記ワ
ークピース１と回転研削工具４との間の距離を研削負荷
に応じて自動調整可能に前記ホルダー本体３へ連結部５
を介し取付けられた基部６を備えているグラインダー７
、とを有している。前記連結部５は、印加流体圧Ｐの高
低により出力、つまり推力を前記研削負荷との相対的関
係において少なくとも２段に変更できるアクチュエータ
ー８と、該アクチュエーター８の作用を受け前記ワーク
ピース１と回転研削工具４との間の角度θを一定に保持
しつつワークピース１と回転研削工具４との間の距離を
増減さゼる支持機構９と、前記流体圧を制御する制御手
段１０、とを錨えている。

本例装置にあっては、前記回転研削工具４がディスク形
砥石であり、前記グラインダー支持体２がロボットアー
ム２ａの先端部に固着されたブラゲン１−である。そし
てｉｆＪ記支持機構９は平行４連リンク機構であり、前
記アクチュエーター８は空気圧シリンダーであって、前
記制御手段１０がロボソｌ〜制御装置１０ａからの圧力
制御信号Ｓにより該アクチュエーター８への供給空気圧
を少なくとも３段以上に変更できる圧力調節弁１０ｂを
備えている構成である。図中の番号１０ｃ、１０ｄ、１
０ｅはそれぞれ減圧器、濾過器および潤滑剤供給器を示
す。

尚、前記回転研削工具４を前記ワークピース１へ最接近
した位置に保持するためのストッパー９ａが、前記支持
機構としての平行４連リンク機構９に付設されている。

本例においては、前記回転研削］１具４としてのディス
ク形砥石が電源により駆動される、いわゆる電動グライ
ンダーであるが、場合によっては空気圧モータで駆動さ
れる形式のものであってもよい。図中の番号４ａは該デ
ィスク形砥石を取付けた支軸であり、これは前述のよう
に高速回転さゼられるものである。そしてディスク形砥
石４は平行４連リンク機構９の一辺９ｂに取付けられ、
対向した他の辺９Ｃは前記ホルダー本体３の一部分とな
っている。他の２辺９ｄ、９ｅは前記２辺９ｂ、９ｃを
互いに平行に保つ作用をなす。

前記アクチュエーター８としての空気圧シリンダーへは
圧空＃１０ｆからの圧縮空気が、圧力調節弁１０ｂにお
いて所定圧に調節されたのち供給され、そのアクチュエ
ータ−８内部のピストンに連結されているロッド８ａが
前記平行４連リンク機構９の一辺９ｂの一端部に連結さ
れているから、研削作業の際、該−辺９ｂに取付けたグ
ラインダー７は前記ワークピース１へ向は所定圧で常に
付勢されている。

以上の構成の本発明装置を用いての鋳造品バリ取り作業
のタイムチャー１・は第２図のｊｍりである。

先ずロボットアーム２ａをワークピース１の鋳バリ１ａ
の手前に移動さゼ、アクチュエータ−８へは、砥石（後
記）をワークピース表面に対し平行に前進させるための
、例えば２　ｋｇの推力を加えるべき圧縮空気を供給し
て平行４　ｉ！！！’）ンク機構９の下方前方（進行方
向矢印Ｋｌこおいて）の辺９ｄをストッパー９ａに当ｔ
Ｈさせる。

この状態で前記支持体２を伸長させると、回転研削工具
４としてのディスク形砥石の先端が・ワークピース１の
表面に軽く当接し、圧力調節弁１０ｂとアクチュエータ
ー８、つまり空気圧シリンダー、との間の管路に設けた
微圧検出器（図示せず）が極めて僅かな圧力上界を検知
する。

この検知による信号と、前記ストッパー９８への平行４
連リンク機＋２．？ｑの一辺９ｄとの当接を検知した信
号とが、ロボット制御装置１０ａへ入力され、例えばＡ
ＮＤゲートによりアブローチエ程への終了がロボット制
御装置１０ａにより検出されることになる。

次いで、アクチュエーター８へ所定中間圧、例えば前記
推力として１５ｋｇの力を与える圧縮空気が供給され、
それと同時又は供給直前にディスク形砥石の回転駆動も
開始される。この状態でロボットアーム２ａは矢印に方
向へ前進させられ、荒研削工程Ｂが行われる。かくして
鋳バリ１ａの上部大部分（図」二）が削り取られたのち
、次のリリーフ・再アプローチ丁程Ｃが行われる。この
工程Ｃではロボットアーム２ａが前記の初期位置へ後退
させられるが、その直前にアクチュエーター８への圧縮
空気圧を２　ｋｇの推力圧に戻す。

このようにして初期位置へグラインダー７のディスク形
砥石が復帰すれば、アクチュエーター８へ供給される圧
縮空気を最高圧に上げ、例えば５０ｋｇの推力を砥石に
与え、前記平行４連リンク機構９の各辺の相対的位置関
係が研削負荷の如何に拘らず不変となる状態、つまり該
機構９全体として１個の剛性構造体を現出する状態とし
たのち、ロボットアーム２ａを再度矢印に方向へ前進さ
せて仕上研削工程りが精度よく陀実に遂行され、鋳バリ
ｌａの部分は完全に削り取られる。そのあと、ロボット
アーム２ａは再度原位置へ後退させられ、圧縮空気の圧
も２ｋｇ推力のための圧へ落とされて１サイクルのバリ
取り作業が完結する。

前述の実施例に対して種々の改変、例えば、圧縮空気の
圧力レベルを２段階に制御する改変等々を加えることが
できる。尚、この改変例でも装置構成は上側と同様であ
るが、前記工程△、Ｂ、Ｃ及びＥを低圧、前記工程りを
間圧とすることになる。

（発明の効果） 以上の結果、従来は苦渋作業であったバリ取りの自動化
を、前記既知提案における問題を解消しつつ経済効率良
く実現できるに至った。すなわち、ツールパス数は２回
で充分であるから作業能率は手作業の場合よりもむしろ
高くなり、しかもワークピースと回転研削工具との間の
角度を一定に保持しつつ両者間の距離を増減さセる支持
機構により仕上精度は手作業の場合より格段Ｃ二良好と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例に係る装置の正面説明図、第２
図はその作動を示したタイムチャート回である。 １・・・・・・ワークピース、 ２・・・・・・グラインダー支持体、 ２ａ・・・ロボットアーム、 ３・・・・・・ホルダー本体、 ４・・・・・・回転研削工具、 ５・・・・・・連結部、 ６・・・・・・基部（グラインダーの基部）７・・・・
・・グラインダー、 ８・・・・・・アクチュエーター、 ９・・・・・・支持機構としての平行４連リンク機構、 １０・・・・・・制御手段、 θ・・・・・・ワークピースと研削工具上の間の一定の
角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ワークピースに対し相対的平行移動可能なグライン
   ダー支持体に取付けられたホルダー本体と、前記ワーク
   ピース表面のバリ部とこれに対し押し勝手に駆動される
   回転研削工具先端部との間の距離を研削負荷に応じて自
   動調整可能に前記ホルダー本体へ連結部を介し取付けら
   れた基部を備えているグラインダー、とを有した研削工
   具制御装置において、前記連結部は、印加流体圧の高低
   により出力を前記研削負荷との相対的関係において少な
   くとも２段に変更できるアクチュエーターと、該アクチ
   ュエーターの作用を受け前記ワークピースと回転研削工
   具との間の角度を一定に保持したまま、該研削工具を該
   ワークピース表面から後方かつ上方へ、或いは前方かつ
   下方へ斜めに揺動させて該両者間の前記距離を増減させ
   る支持機構と、前記流体圧を制御する制御手段、を備え
   たことを特徴とする回転研削工具の押付力制御装置。 ２　前記回転研削工具がディスク形砥石であり、前記グ
   ラインダー支持体がロボットアームであり、前記支持機
   構が平行４連リンク機構であり、前記アクチュエーター
   が空気圧シリンダーであって、前記制御手段がロボット
   制御装置からの圧力制御信号により該アクチュエーター
   への供給空気圧を少なくとも３段以上に変更できる圧力
   調節弁を備えている請求項１に記載の回転研削工具の押
   付力制御装置。 ３　前記回転研削工具を前記ワークピースへ最接近した
   位置に保持するためのストッパーが、前記平行４連リン
   ク機構に付設されている請求項２に記載の回転研削工具
   の押付力制御装置。