JPH0611956U - 刃物の自動研磨ロボットにおけるワークのチャッキング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刃物（ワーク）を研磨負荷に耐えるように強
固に、かつ、刃物(ワーク)の特性に応じて研磨すべき面
を全て研磨できるように研磨作業の為の空間を開けてチ
ャックする刃物の自動研磨ロボットにおけるワークのチ
ャッキング機構を提供する。 【構成】 刃物の自動研磨ロボットのアームに連結する
連結部１にフレーム２を固定し、該フレーム２に固定レ
バー３を垂設するとともにアーム４を並行に突設し、該
固定レバー３にワーク７の一端部が競り込まれる略三角
形の開口部１１を設け、該固定レバー３と同一線上に位
置して前記アーム４にワーク７を挟持するチャックレバ
ー８を備えたシリンダー５及びワーク７の他端部に当接
する可動レバー９を備えたシリンダー６をそれぞれ固定
し、かつ、前記チャックレバー７に挟持したワーク７の
揺動支点となるピン１０を突設した構成を提供する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は刃物の自動研磨ロボットにおけるワークのチャッキング機構に関し、 特には刃物を保持した自動研磨ロボットが、固定位置で回動動作する研磨治具に 自動制御にて刃物を接触動作させながら研磨する装置において、刃物（ワーク） を研磨負荷に耐えるように強固に、かつ、刃物(ワーク)の特性に応じて研磨すべ き面を全て研磨できるように研磨作業の為の空間を開けてチャックするものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

包丁等の刃物の研磨作業においては切れ味の良い刃物を得るために、熟練した 研磨職人を必要とするため、需要に対して生産が追いつかない現況にある。

【０００３】 そこで、刃物の研磨に関して自動研磨機械が開発されているが、いずれもワー ク（刃物）を固定し、該固定されたワークに対し研磨治具の方が動いて接触し研 磨するものであり、微妙な仕上げ工程を行えるものでなかった。従来刃物の方を を直接チャッキングして操作して研磨する装置は提供されていない。

【０００４】 また、包丁等の刃物は研磨すべき面が多く、その面積及び距離も長い。例えば 、包丁の場合、包丁の両面を長手方向及び幅方向にわたり刃付研磨をする必要が あり、その研磨作業時間も長くて作業能率が低い。

【０００５】 とりわけ、仕上げ研磨は微妙な作業であるから、熟練工が手作業で行うしかな かった。しかし、刃物業界にあっても熟練工は減少の一途をたどっているので、 安定した高品質の製品を提供するためにもその対策が急務である。

【０００６】 そこで、出願人は汎用の産業用機械として利用されているアーム型のロボット （マニピュレータ）に着目し、熟練工が手作業で行う研磨作業と同様な機械研磨 をロボットで実現するため、ロボットにワーク（刃物）をチャッキングさせてそ のワークを回転研磨治具に所要の角度で接触動作させることにより刃物を研磨す る自動研磨ロボットを開発した。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この自動研磨ロボットでは、ワークのチャッキング及び研磨プロセスが重要な ポイントとなるが、研磨負荷に耐える強固なチャッキング機構は提供されていな い。

【０００８】 そこで、本考案は自動研磨ロボットにおいて、刃物（ワーク）を研磨負荷に耐 えるように強固に、かつ、刃物(ワーク)の特性に応じて研磨すべき面を全て研磨 できるように研磨作業の為の空間を開けてチャックする刃物の自動研磨ロボット におけるワークのチャッキング機構を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を達成するために、刃物の自動研磨ロボットのアームに連結 するフレームに、ワークを挟持するチャックレバーとそのチャックレバーを支点 としてワークの一端部を揺動させる可動レバーとワークの他端部を競り込み挟持 して保持する固定レバーとを設けてなる構成を提供する。また、固定レバーにワ ークの一端部が競り込まれる略三角形の開口部を設け、該固定レバーと同一線上 に可動レバーを配置してなる構成を提供する。更に、刃物の自動研磨ロボットの アームに連結する連結部にフレームを固定し、該フレームに固定レバーを垂設す るとともにアームを並行に突設し、該固定レバーにワークの一端部が競り込まれ る略三角形の開口部を設け、該固定レバーと同一線上に位置して前記アームにワ ークを挟持するチャックレバーを備えたシリンダー及びワークの他端部に当接す る可動レバーを備えたシリンダーをそれぞれ固定し、かつ、前記チャックレバー に挟持したワークの揺動支点となるピンを突設してなる構成を提供する。

【００１０】

【作用】 上記構成の本考案によれば、チャックレバーでワークを挟持すると可動レバー がワークの一端部を圧し下げて他端部が固定レバーの開口部に競り込みワークは チャックレバーを間にして可動レバー及び固定レバーとで強固に保持され、ワー クの方を操作して研磨治具に接触させて微妙で、精確な研磨をすることができる 。

【００１１】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案にかかる刃物の自動研磨ロボットにおけるワークの チャッキング機構の一実施例を説明する。図１乃至図４に示すように、アーム型 のロボットのアームの先端部に連結する連結部１に正面が四角形で側面が台形の フレーム２を連結し、そのフレーム２に固定レバー３を垂下して固定するととも に、アーム４を並行に突設して、これにシリンダー５，６を固定し、シリンダー ５には包丁、各種ナイフ等の刃物となるワーク７の柄部７ａを両側から合掌する ように掴むチャックレバー８，８を設けるとともに、シリンダー６にはワーク７ の一端部側（柄部７ａ側）に当接するピン９ａを備えた可動レバー９を上下方向 へ進退可能に設ける。

【００１２】 チャックレバー８の先端部にはワーク７の下部に当接するピン１０が横方向に 突設され、そのピン１０はワーク７の揺動支点となる。また固定レバー３には図 ４に示すように先端部にワーク７の肉厚部であるみね部７ｂを挟む略三角形の開 口部１１が形成されている。一方可動レバー９はワーク７のサイズが異なっても 、即ち柄部７ａの形状がＡ，Ｂ，Ｃと異なり、又は長短の差があっても当接でき るように設定されている。

【００１３】 なお、上記チャッキング装置を装着する自動研磨ロボットは図５に示すように 、架台２０に３次元方向へ移動可能なアーム２１を有するロボット本体２２を固 定し、その近傍にベルト状の砥石からなる研磨治具２３を回動可能に固定し、研 磨治具２３の近傍に研磨油を噴出するノズル２４を設けるとともに、１５〜３０ 本のワーク７を並べたパレットからなるワーク供給装置２５，ワークチャックセ ンサー２６，マグネットセパレーター２７、電気ボックス２８及びロボット制御 装置２９を設ける。３０はボックスである。

【００１４】 そこで、上記チャッキング装置を自動研磨ロボットのアーム２１の先端部に装 着して自動研磨する作用につき説明すると、ワーク供給装置２５に載置された１ 本のワーク７の柄部７ａをチャッキング装置のシリンダー５を動作させてチャッ クレバー８，８で軽く掴み持ちすると、ピン１０がワーク７の下部に当りワーク ７の揺動支点となる。

【００１５】 そして、シリンダー６の作動により可動レバー９が押し出されてピン９ａによ りワーク７の柄部７ａを圧し下げると、固定レバー３のワーク７のみね部７ｂが 競り込んで固定レバー３に挟持される。そこで、チャックレバー８，８で柄部７ ａを強固に挟持すると、ワーク７は安定してチャッキング装置に保持され、１０ 〜１５Ｋｇ／ｃｍ²の研磨圧力にも耐えられる強固なチャッキングができる。

【００１６】 このようにワーク７を保持すると、研磨面が片持ち固定となるため図８に示す ようにワーク７の研磨面７ｃのみでなく非研磨面７ｄまでも広く使用できる。さ らに、表裏の両面研磨加工がロボットの反転機能のみでワーク７のチャックし直 しを要することなく研磨できる利点がある。

【００１７】 かくして、ワーク７をチャッキング装置で保持した自動研磨ロボットが図６に 示すように回動する研磨治具でワーク７の片面毎に自動研磨するのであるが、こ の場合ワーク７は回動する研磨治具２３に対して所要の角度で圧し当てられ、か つ、刃先をはまぐり刃とするために、チャッキング装置が矢示方向へ所要の往復 動作を行う。

【００１８】 そこで、図８に示すように、ワーク７が両面を研磨すべき包丁である場合、刃 先厚さが０ｍｍになることが要求される。しかも図１０に示すように刃先を直刃 に研磨すると、鋭角になり過ぎて刃先強度が低下するから、図９に示すように、 はまぐり（蛤）刃に研磨することが肝要である。

【００１９】 そのために、ワーク７の片側を刃角を変化させながら研磨治具に４〜５回往復 させて研磨し、更に最終は公知のウェービング機構にてはまぐり刃上を均等にな らして研磨することが必要である。一連のプロセスをロボットの動きにティーチ ングメモリーして行うのであるが、刃先が０ｍｍであり、しかも相当にシビアな アール面の管理となる。

【００２０】 そこで、図１１，図１２に示すように、個々のワーク７毎に刃線位置（Ｘ点） をセンサー３１で検出するとともに、反り（曲がり）（Ｏ点）をセンサー３２で 検出し、これらの位置データをロボットの制御装置２９に入力して演算処理後、 ティーチングメモリーの内容のデータを修正させ、個々の位置補正が行われた研 磨データを処理作成した上で研磨作業に入ることができるようにする。即ち、既 に入力してある基準値と照合して個々のワーク７の刃線位置と反りのデータを補 正する。なお、この刃線位置と反りの測定はチャックセンサーで行う。

【００２１】 かくして、ロボット制御装置はセンサーデータフィードバック制御機構を備え たロボット自動研磨システムを創製するから、熟練した研磨職人の行う研磨と同 じ刃先が０ｍｍで、しかもはまぐり刃の刃物が自動研磨ロボットで迅速に生産さ れる。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳細に説明した本考案によれば、ワークを研磨負荷に耐え得るように３点 で強固にチャックすることができ、ワークの方を回動操作して、固定位置で回動 動作する研磨治具に自動制御にて接触動作させながら研磨することができる。

【００２３】 また、ワークのチャッキングは研磨面が片持ち固定となるから、ワークの研磨 面のみでなく非研磨面までも広く使用でき、したがって、研磨すべき刃先の角度 を自由に設定することができる。しかもワークを一度チャックするとそのまま裏 返して表裏の両面研磨加工ができるので、片面研磨の終了の毎にワークをチャッ クし直しを要することなく、ロボットの反転機構のみでできるため、作業能率が 向上する。更に、刃物個々の刃線位置と反りを考慮しながら自動的に刃先を研磨 することができるようにしたので、微妙な仕上げ研磨ができるようになり、熟練 した研磨職人が行う高い品質の研磨ができる自動研磨ロボットを提供できること となる。しかもその構成は簡単であってコスト的にも安価で済む、等の効果を奏 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる刃物の自動研磨ロボットにおけ
るワークのチャッキング機構の一実施例を示す正面図。

【図２】図１の左側面図。

【図３】図１の右側面図。

【図４】図１の部分詳細断面図。

【図５】刃物の自動研磨ロボットの全体斜視図。

【図６】作用説明図。

【図７】ワークの斜視図。

【図８】刃物の斜視図。

【図９】包丁の直刃の断面図。

【図１０】包丁のはまぐり刃の断面図。

【図１１】刃物の刃線位置と反りを検出するための手段
を示す平面図。

【図１２】刃物の刃線位置と反りを検出するための手段
を示す側面図。

【符号の説明】

１…連結部 ２…フレーム ３…固定レバー ４…アーム ５，６…シリンダー ７…ワーク ８…チャックレバー ９…可動レバー １０…ピン １１…開口部 ２１…アーム ２２…ロボット本体 ２３…研磨治具 ２６…ワークチャックセンサー ２９…制御装置

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃物の自動研磨ロボットのアームに連結
   するフレームに、ワークを挟持するチャックレバーとそ
   のチャックレバーを支点としてワークの一端部を揺動さ
   せる可動レバーとワークの他端部を競り込み挟持して保
   持する固定レバーとを設けてなることを特徴とする刃物
   の自動研磨ロボットにおけるワークのチャッキング機
   構。
2. 【請求項２】 固定レバーにワークの一端部が競り込ま
   れる略三角形の開口部を設け、該固定レバーと同一線上
   に可動レバーを配置してなる請求項１記載の刃物の自動
   研磨ロボットにおけるワークのチャッキング機構。
3. 【請求項３】 刃物の自動研磨ロボットのアームに連結
   する連結部にフレームを固定し、該フレームに固定レバ
   ーを垂設するとともにアームを並行に突設し、該固定レ
   バーにワークの一端部が競り込まれる略三角形の開口部
   を設け、該固定レバーと同一線上に位置して前記アーム
   にワークを挟持するチャックレバーを備えたシリンダー
   及びワークの他端部に当接する可動レバーを備えたシリ
   ンダーをそれぞれ固定し、かつ、前記チャックレバーに
   挟持したワークの揺動支点となるピンを突設してなるこ
   とを特徴とする刃物の自動研磨ロボットにおけるワーク
   のチャッキング機構。