JPH0584660A - サンドペーパの自動交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サンドペーパの交換を確実に、無駄なく実現
し、研磨作業の精度も向上させる。 【構成】 円形のサンドペーパ３を着脱自在に支持する
とともに、サンドペーパ３の外形と略同一の外形を有
し、外周部に少なくとも１カ所の切欠部２を有するパッ
ド１と、切欠部２に嵌合する形状を有したローラと、ロ
ーラを突出させてパッドの外周部に押しつけるエアシリ
ンダ５と、ローラがパッドの外周部に押しつけられてい
る状態において、パッド１の外周部上の接触点が周方向
に移動するようにパッドを移動させる送り装置８と、ロ
ーラが切欠部に嵌合したか否かを検出し、嵌合状態が検
出されたときに送り装置８を停止させる制御装置２０と
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、研削作業を行うサン
ドペーパを交換を自動的に交換するサンドペーパの自動
交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動機械による加工作業が頻繁に
行われるようになった。加工作業といっても様々なもの
があり、例えば、孔開け、切削、切断などがあげられ
る。このような作業を機械で自動化することによって、
人間は危険から解放されて、また、作業が迅速かつ正確
に行われるので、機械で自動化する利点ははかり知れな
いものがある。これら加工作業のなかでも、比較的、後
工程の部類に属するのが表面研磨作業である。この作業
も自動機械により行われるようになってきている。

【０００３】表面研磨を行う装置は、円板状のパッドに
サンドペーパを貼付して、このパッドを回転させて、被
研磨物を研磨する装置が知られている。一般に、この種
の装置では、サンドペーパを偏心させて振り回すことに
より、目詰まりを防止して研削効率を上げているが、あ
る程度、研削作業をするとサンドペーパが摩耗するの
で、新しいサンドペーパをパッドに貼付し直す必要があ
る。そこで、摩耗した古いサンドペーパを新しいものへ
自動的に交換する装置が開発された。この装置では、パ
ッドの外形よりやや大きいサンドペーパをパッドに貼付
してある。したがって、パッドからサンドペーパがやや
突出することになる。

【０００４】このような装置では、以下に説明する動作
で、パッドに貼付されたサンドぺーパの自動交換を行
う。まず、パッドから突出したサンドペーパの端部を挟
み、古いサンドペーパを円形パッドから引き剥す。次
に、新しいサンドペーパに円形パッドを押し当てて、あ
るいは逆に、円形パッドにサンドペーパを押し当てて、
円形パッドにサンドペーパを貼付する。こうして、古い
サンドペーパを新しいものへと交換する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された装置では、パッドの外周部から突出し
たサンドペーパの円周端部は摩耗変形してしまい、この
結果、サンドペーパの自動交換時において、この突出部
分を挟み込むことが極めて困難となり、サンドペーパの
自動交換が不可能になる場合があった。また、パッドの
外径よりも大きなサンドペーパが必要となるが、パッド
の外周から突出した部分は研磨作業に寄与しないので無
駄となり、経済性に欠ける。

【０００６】さらに、このパッドの外周部から突出した
サンドペーパが、被研磨物に対して不必要な研磨をした
り、また、傷を付けたりして、研磨作業の精度を低下を
招くという欠点があった。この発明は、上記のような問
題に鑑み案出されたもので、その目的とするところは、
サンドペーパの自動交換の信頼性を向上させ、経済性を
高め、さらに、研磨作業の精度を向上させることができ
るサンドペーパの自動交換装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
わるサンドペーパの自動交換装置は、上記課題を解決す
るために、円形のサンドペーパを着脱自在に支持すると
ともに、前記サンドペーパの外形と略同一の外形を有
し、外周部に少なくとも１カ所の切欠部を有する支持具
と、前記切欠部に嵌合する形状を有した嵌合部と、前記
嵌合部を突出させて前記支持具の外周部に押しつける位
置決め手段と、前記嵌合部が前記支持具の外周部に押し
つけられている状態において、前記外周部上の接触点が
周方向に移動するように前記支持具もしくは前記位置決
め手段の少なくとも一方を移動させる送り手段と、前記
嵌合部が前記切欠部に嵌合したか否かを検出し、嵌合状
態が検出されたときに前記送り手段を停止させる制御手
段とを具備する。請求項２記載の発明に係わるサンドペ
ーパの自動交換装置は、上記課題を解決するために、サ
ンドペーパを着脱自在に支持するとともに、回転軸を中
心に回転する支持具と、前記回転軸に対して偏心した軸
を中心に、基準位置とサンドペーパ交換位置との間にお
いて前記支持具を回動自在に支持する回動支持手段と、
前記支持具を付勢して前記サンドペーパ交換位置へ移動
させる付勢手段とを具備する。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、支持具の側方から付勢手段
がサンドペーパ交換位置まで付勢し、その後、送り手
段、位置決め手段、制御手段によって、支持具の位置決
めが行われる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図３は、この発明の一実施例の概略構
成図であり、この図を参照して、この実施例の機械的構
成の概略を説明する。この実施例は研磨装置全体の中の
一部分であり、サンドペーパの自動交換を担うものであ
る。この図において、１は円板形状のパッドである。こ
の外周部には、半円状の切欠部２が相対して２箇所形成
されており、パッド１は、その中心軸回りに回転可能で
ある。円形状のサンドペーパ３は、パッド１と同一の径
に形成され、パッド１の下面に貼付される。

【００１０】パッド１の上面には、その中心軸を同一に
して、パッド１よりも小径な円板形状のディスク４が取
り付けられている。パッド１とディスク４の外側にはエ
アシリンダ５、６、７が配置されるが、この部分の詳細
な説明は後述する。パッド１の下方には、送りモータ８
−１が配置され、その回転軸には送りローラ８−２が連
結されており、送りモータ８−１と送りローラ８−２と
で、送り装置を構成している。この場合、両者が上昇す
ることによって、送りローラ８−２がパッド１の下面に
貼付されたサンドペーパ３の研磨面に密着する。チャッ
ク・ハンド９は、パッド１に対してエアシリンダ７の反
対側に位置している。このチャック・ハンド９は、使用
済みのサンドペーパ３を挟み、パッド１から引き剥すも
のである。

【００１１】ペーパ・ストッカ１０は、円筒形状を有し
たストッカ部１１と、エアシリンダ１２、１３によって
構成されている。ストッカ部１１の内部には、新しいサ
ンド・ペーパ３が重ねられて蓄えられている。また、ス
トッカ部１１の下方には、この蓄えられたサンドペーパ
を上方へ移動させるエアシリンダ１２が配置されてお
り、さらに、ペーパ・ストッカ１０をパッド１の下方へ
移動させるためにエアシリンダ１３が取り付けられてい
る。以上に述べたエアシリンダ５、６、７、１２、１
３、送りモータ８−１、チャック・ハンド９は制御装置
２０の制御の下で動作する。この制御装置２０は、入出
力部、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭによって構成されてお
り、ロボット制御装置２１とは双方向に信号の授受を行
うようになっている。ロボット制御装置２１は、研磨装
置全体の動作を制御するもので、その出力信号の１つ
は、ロボット・ハンドに供給される。

【００１２】次に、この一実施例の要部について説明す
る。図１は、このサンドペーパの自動交換装置の要部を
示す側面図である。この図のように、パッド１の外側に
は、エアシリンダ５が配置されて、その先端部にはロー
ラ５−１が取り付けられている。このエアシリンダ５に
空気が供給されると、ローラ５−１がパッド１の外周面
に密着する。また、エアシリンダ５には変位センサ（図
示省略）が取り付けられており、ローラ５−１と切欠部
２とがはまり合ったかを検出する。パッド１の上面には
ディスク４が取り付けられている。このディスク４の外
周部の外側には、エアシリンダ６および７が配置され
て、その先端部には、ローラ６−１および７−１、７−
２がそれぞれ取り付けられている。エアシリンダ６およ
び７に空気が供給されると、ローラ６−１および７−
１、７−２がディスク４の外周面に密着する。ここで、
ローラ６−１は斜めから押圧することによって、ローラ
７−１、７−２に対してディスク４が死点に位置にする
場合でも、後述する偏心した回転軸とディスク４の中心
軸とが所定位置関係となるようにディスク４の外周面を
押圧する。

【００１３】ディスク４の軸は、軸受１４によって支持
される。軸受１４は、ディスク４の中心軸から偏心した
回転軸を有しており、回転軸はエアモータ１５の軸と連
結されている。エアモータ１５はロボット・ハンドによ
り支持されている。このように構成された要部の平面図
が図２である。なお、この図において、軸受１４より上
部は省略されている。また、この図で実線で書かれた部
分は、サンドペーパを交換する作業の直前の状態を示
し、破線で書かれた部分は、サンドペーパを交換する作
業中において切欠部２が検出された状態を示す。

【００１４】次に、以上のように構成されたこの実施例
の動作を説明する。図４は、この一実施例の処理過程を
示すフローチャートである。まず、ステップＳＰ１で
は、ロボット制御装置２１から、ロボットハンドの位置
決めが完了したという指示の有無が確認される。「ＹＥ
Ｓ」ならばステップＳＰ２へ進み、「ＮＯ」ならば、再
び、ステップＳＰ１へ戻り、待機する。ステップＳＰ２
では、制御装置２０は、エアシリンダ６、７へ空気を送
る信号を出力する。これにより、エアシリンダ６、７は
作動し、ローラ６−１および７−１、７−２がディスク
４の外周面に対して密着し、さらに、押し込み、ディス
ク４は公転軸を中心に回動する。ステップＳＰ３では、
制御装置２０は、エアシリンダ５へ空気を送る信号を出
力する。これにより、エアシリンダ５は作動し、ローラ
５−１がパッド１の外周面に対して密着する。

【００１５】ステップＳＰ４では、エアシリンダ５に取
り付けられた変位センサがパッド１の切欠部２に対し
て、ローラ５−１がはまり合ったかを検出する。「ＹＥ
Ｓ」ならば、ステップＳＰ６へ進み、「ＮＯ」ならば、
ステップＳＰ５へ進む。ステップＳＰ５では、指令送り
ローラ８−２が上昇し、パッド１の下面のサンドペーパ
３の研磨面に対して密着する。そして、送りモータ８−
１が回転し、これによって、パッド１を回転させる。こ
の動作の指令は制御装置２０が行う。この後、ステップ
ＳＰ４に再び戻る。一方、ステップＳＰ６では、制御装
置２０が送りモータ８−１を停止させる。このときのパ
ッド１、切欠部２、およびエアシリンダ５、６、７の状
態は、図２において破線で示す通りとなる。

【００１６】次に、ステップＳＰ７では、チャック・ハ
ンド９が使用済みのサンドペーパ３をパッド１から引き
剥す。この動作は次のようにして行われる。 チャック・ハンド９が、切欠部２に近づき、この部分
ではみ出している使用済みのサンドペーパ３を挟み込
む。 チャック・ハンド９は、サンドペーパ３を挟み込んだ
まま、パッド１の下方に約９０度回転する。 さらに、チャック・ハンド９は、パッド１に対して離
れる方向へ移動し、サンドペーパ３をパッド１から引き
剥す。 引き剥したサンドペーパ３を破棄する。 この後、ステップＳＰ８へ進む。ステップＳＰ８では、
制御装置２０がエアシリンダ１３に指令を与え、ペーパ
・ストッカ１０をパッド１の下方へ移動させる。このと
き、パッド１の中心軸とペーパ・ストッカ１０の中心軸
とが一致する場所で、ペーパ・ストッカ１０を停止させ
る。この後、ステップＳＰ９へ進む。

【００１７】ステップＳＰ９では、制御装置２０は、エ
アシリンダ１２に指令を与え、ストッカ部１１内部に蓄
えられた新しいサンドペーパ３を上昇させて、パッド１
の下面に貼付する。このとき、パッド１の中心軸と、ペ
ーパ・ストッカ１０の中心軸とが一致しているので、新
しいサンドペーパ３は、その外形とパッド１の外形とを
一致（切欠部２を除く）させられて貼付される。この
後、ステップ１０へ進む。ステップＳＰ１０では、制御
装置２０によって作動したエアシリンダ５、６、７、１
２、１３、送りモータ８−１、チャック・ハンド９を作
動前の状態に戻す。この後、ステップＳＰ１１へ進む。
ステップＳＰ１１では、ステップＳＰ１０の動作が完了
すると、制御装置２０が、ロボット制御装置２１へ、サ
ンドペーパ３の交換が終了したことを伝える信号を出力
する。このようにして、図３のサンドペーパの自動交換
装置は、使用済みのサンドペーパを新しいものへと交換
する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、サンドペーパの自動交換の信頼性を向上させること
ができる。また、サンドペーパ３は、パッド１の外周部
から切欠部２以外の部分では突出しないので、無駄とな
るサンドペーパ部分がなくなる。この結果、経済性が高
まり、さらに、研磨作業の精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例の要部を示す側面図であ
る。

【図２】図１における要部の動作を示す平面図である。

【図３】この発明の一実施例の概略装置構成図である。

【図４】この発明の一実施例の処理過程を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１……パッド、２……切欠部、３……サンドペーパ、４
……ディスク、５、６、７、１２、１３……エアシリン
ダ、５−１、６−１、７−１、７−２……ローラ、８…
…送り装置、８−１……送りモータ、８−２……送りロ
ーラ、９……チャック・ハンド、１０……ペーパ・スト
ッカ、１１……ストッカ部、１４……軸受、１５……エ
アモータ、２０……制御装置、２１……ロボット制御装
置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形のサンドペーパを着脱自在に支持す
   るとともに、前記サンドペーパの外形と略同一の外形を
   有し、外周部に少なくとも１カ所の切欠部を有する支持
   具と、 前記切欠部に嵌合する形状を有した嵌合部と、 前記嵌合部を突出させて前記支持具の外周部に押しつけ
   る位置決め手段と、 前記嵌合部が前記支持具の外周部に押しつけられている
   状態において、前記外周部上の接触点が周方向に移動す
   るように前記支持具もしくは前記位置決め手段の少なく
   とも一方を移動させる送り手段と、 前記嵌合部が前記切欠部に嵌合したか否かを検出し、嵌
   合状態が検出されたときに前記送り手段を停止させる制
   御手段とを具備することを特徴とするサンドペーパの自
   動交換装置。
2. 【請求項２】サンドペーパを着脱自在に支持するととも
   に、回転軸を中心に回転する支持具と、 前記回転軸に対して偏心した軸を中心に、基準位置とサ
   ンドペーパ交換位置との間において前記支持具を回動自
   在に支持する回動支持手段と、 前記支持具を付勢して前記サンドペーパ交換位置へ移動
   させる付勢手段とを具備することを特徴とするサンドペ
   ーパの自動交換装置。