JPH0636741U - 無人バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種形態の鋳バリを有するワークのバリ取り
加工を１つの加工空域内で行う。 【構成】 多関節ロボット７の手首部１２に切離し可能
に結合されたワークグリッパ１４が搬入されたワークＷ
を掴持して加工空域１内で静止させる動作と、ワークＷ
の姿勢を加工空域１内で変更する動作とバリ取り加工済
みのワークを加工空域１から搬出する動作とを行い、Ｎ
Ｃ切削加工機８のカッタヘッド２２に取付けられた切削
ツール２３がＮＣ装置に記憶された移動プログラムに従
って移動して各鋳バリを切除する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は自動車のエンジンブロック用鋳造粗材やトランスミッション用鋳造 粗材等のワークから鋳バリを自動的に切除するための無人バリ取り装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

図４に示す自動車のエンジンブロック用鋳造物のような大型で複雑な形状を有 するワークＷではその稜線部分に発生する各鋳バリＢ１〜Ｂ１０の発生場所が多 面的で、発生位置や形態が多様であるため、従来では、バリ取り工程を複数の工 程に分割して各工程毎にロボット等の専用の切削加工機を使用し、鋳バリＢ１〜 Ｂ１０の形態および発生位置に合わせて切削ツールを一定姿勢若しくは姿勢を変 化させながら移動させて鋳バリを切除していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

バリ取り工程を分割すると、単純な形態を有する鋳バリを切除する切削加工機 の能力が無駄となって工程間で処理能力がアンバランスとなる問題点や、切削加 工ロボットでは軸を旋回させて切削ツールの姿勢を変化させるので、小刻みに湾 曲した複雑な形態を有する鋳バリを切除するときに加工時間がかかり過ぎる問題 点や、複数の切削ツールを使用して切削ツールの姿勢を漸次変化させると、切削 ツールとワークとの干渉が起生して多軸保有構造の切削加工機を使用することが できないので、最小の曲率の鋳バリおよび最も遠い位置の鋳バリの切除が可能な 径および長さを有する共通の切削ツールを使用する必要があり、単純な形態の鋳 バリを切除する場合でも切削ツールの切削送りスピードをその切削ツールの能力 に合わせる必要があり、また、小径で長い切削ツールを使用すると切削ツールが バリ取り加工時に振動するので、複雑な形態の鋳バリの切除が困難となる問題点 があった。 本考案は各形態の鋳バリを有するワークを上記問題点を回避して一工程で的確 にバリ取り加工することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案の無人バリ取り装置は手首部に切離し可能に結合されたワークグリッパ が搬入されたワークを掴持して加工空域内で静止させる動作と、ワークの姿勢を 前記加工空域内で変更する動作と、バリ取り加工済みのワークを前記加工空域内 から搬出する動作とを行うようにシーケンス制御される多関節ロボットと、前記 加工空域内へ択一的に旋回移動する複数個の異種の切削ツールが取付けられて前 記加工空域内の切削ツールが鋳バリの形態に合わせてＮＣ装置に記憶された移動 軌跡プログラムに従って移動するように軌跡制御されるカッタヘッドを備えたＮ Ｃ切削加工機とを対設した構成を有する。

【０００５】

【作用】

各形態の鋳バリを有するワークを、多関節ロボットの手首部に切離し可能に結 合されたワークグリッパによって掴持して搬入位置から加工空域へ持込み、この 加工空域内でワークを各鋳バリの切除に適した姿勢に変更するとともに、ＮＣ切 削加工機のカッタヘッドに取付けられた複数個の切削ツールのうち、切除される 鋳バリの形態に適合する切削ツールを択一的に前記加工空域へ旋回移動させてそ の切削ツールを、鋳バリの形態に合わせてＮＣ装置に記憶された移動軌跡プログ ラムに従って前記加工空域内で移動させて各鋳バリを切除し、バリ取り加工済み のワークを前記加工空域から搬出する。

【０００６】

【考案の効果】

本考案は前記したように構成してあるので、ワークの各鋳バリを１つの加工空 域内において１工程で切除することができ、バリ取り作業を簡略化することがで きるとともに、ワークの受け渡しおよびバリ取り加工を全自動化してバリ取り工 程を省力化および能率化することができる。 また、各鋳バリの切除に際し、ワークの姿勢を各鋳バリの形態に合わせて変更 し、各鋳バリの切除に適した切削ツールを選定して一定の姿勢で移動させるので 、種々の形態の鋳バリを有するワークの各鋳バリをそれぞれ最適の加工条件でワ ークと切削ツールとの干渉や切削ツールの無駄な動きや振動を無くして的確かつ 効率的に切除することができる。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の１実施例を図面にしたがって説明する。 自動車のエンジンブロック用鋳造粗材やトランスミッション用鋳造粗材等のワ ークＷの鋳バリを切除するための無人バリ取り装置において、バリ取り加工用の 加工空域１の両側方にはワークＷを加工空域１へ向けて順次搬送するワーク投入 用コンベア２と、バリ取り加工済みのワークＷをそのワークＷが積み込まれるパ レット４とともに順次搬出するワーク搬出用コンベア３とが隣設され、ワーク搬 出用コンベア３の一側方には空パレットをワーク搬出コンベア３の先端へ給送す る空パレット搬入用コンベア５が隣設されている。

【０００８】 ワーク搬入用コンベア２とワーク搬出用コンベア３との間に設置されたコモン ベース６上にはワークＷをワーク搬入用コンベア２上から取り出して加工空域１ 内で位置決めし、加工空域１内のワークＷの姿勢を鋳バリの形状に合わせて変更 し、バリ取り加工済みのワークＷをワーク搬出コンベア３上のパレット４内へ積 み込むためにコントローラによってシーケンス制御される多関節ロボット７と、 この多関節ロボット７によって位置決めされて加工空域１内で静止したワークＷ の各鋳バリを切除するために多関節ロボット７に対向して設置されてＮＣ装置を 備えた多軸型のＮＣ切削加工機８とが対設されている。

【０００９】 多関節ロボット７の上端には複数の回動連結機構の上端に連結されて旋回動作 、進退動動作、回転動作および傾動動作を行うロボットアーム１０が配設されて いる。

【００１０】 ロボットアーム１０の先端に軸１１を介して傾動可能に連結された手首部１２ には自動結合機構１３の本体部１３ａが固定されるとともに、この本体部１３ａ にはワークＷを解放可能に掴持するワークグリッパ１４が、このワークグリッパ １４に固定されて本体部１３ａに切離し可能に結合された切離し部１３ｂを介し て自動交換可能に連結され、ワークグリップ１４は自動結合機構１３を介して手 首部１２に結合されている。

【００１１】 自動結合機構１３の切離し部１３ｂにはワークグリッパ１４の中央部付近に貫 挿されてワークグリッパ１４の交換時に交換されるワークグリツパ１４を位置決 めする位置決めピン１５が突設され、ワークグリッパ１４の一端には油圧シリン ダ１４ｃによって駆動される掴み爪１４ａが傾動可能に軸支され、ワークグリッ プ１４の他端には油圧シリンダ１４ｄによって駆動される掴みピン１４ｂが進退 動可能に支持されている。

【００１２】 多関節ロボット７の一側方に設置されたストッカ１６上にはそれぞれ異種のワ ーク用のワークグリッパ１４が載置され、この各ワークグリッパ１４には自動結 合機構１３の切離し部１３ｂがそれぞれ固定されている。

【００１３】 ワークグリッパ１４はワーク投入用コンベア２上の先端に搬入されたワークＷ の種別に基づいて選択され、ストッカ１６上のワークグリッパ１４のうち選択さ れたワークグリッパ１４が手首部１２から切離されたワークグリッパ１４と交替 して手首部１２に自動的に結合される。

【００１４】 多関節ロボット７は手首部１２に結合されたワークグリッパ１４が搬入された ワークＷを掴持して加工空域１内で静止させる動作と、ワークＷの姿勢を加工空 域１内で変更する動作と、バリ取り加工済みのワークＷを加工空域１内から搬出 する動作とを行うようにコントローラの指令に従ってシーケンス制御される。

【００１５】 ワークグリッパ１４は加工空域１内ではワークＷの姿勢が各鋳バリの切除にそ れぞれ適した姿勢となるように軸１１を中心として各方向へ傾動制御され、また ロボットアーム１０の軸心１０ａを中心として回動制御される。

【００１６】 ＮＣ切削加工機８において、コモンベース６に固定されたベッド１８上にはＸ 軸方向へ移動制御されるＸ軸送り台１９と、Ｚ軸方向へ移動制御されるＺ軸送り 台２０とが設置され、Ｘ軸送り台１９上に立設されたコラム２１にはＹ軸方向へ 移動制御されるＹ軸送り台２５が取付けられ、Ｙ軸送り台２５にはＸ軸方向と平 行な中心軸２２ａの回りに割出し回転制御されてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ軌跡制 御されるカッタヘッド２２が結合され、カッタヘッド２２にはその中心軸２２ａ の回りに６０°の回転対称状に配列されて回転動作によって鋳バリを切除する６ 個の異種の切削ツール２３がそれぞれスピンドル２６を介して取付けられている 。

【００１７】 カッタヘッド２２は各切削ツール２３のうち、切除される鋳バリの形態に適合 した仕様を有する切削ツール２３が択一的に加工空域１へ旋回移動してワークＷ 側へ水平姿勢で指向するように回転制御されるとともに、カッタヘッド２２は加 工領域１へ旋回移動した切削ツール２３が、各種の鋳バリの形態にそれぞれ合わ せて各鋳バリ毎にＮＣ装置に記憶された各移動軌跡プログラムのうち、その時点 で切除される鋳バリについて設定された移動軌跡プログラムに従って直線移動、 ２次元移動乃至３次元移動するようにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へＮＣ装置の指令に よって軌跡制御される。

【００１８】 また、加工空域１へ旋回移動した各切削ツール２３は各切削ツール２３の最適 切削条件で回転駆動されるようにそれぞれ速度制御される。

【００１９】 加工空域１の下方には切屑を受容する切屑受け２７が設置されている。

【００２０】 図４に示すように第１〜第１０の鋳バリＢ−１〜Ｂ−１０を有するワークＷの バリ取り加工に際し、先づ多関節ロボット７がワーク投入用コンベア２上の先端 のワークＷの種別を識別し、そのワークＷに適合するワークグリッパ１４を選択 して手首部１２に結合させる。

【００２１】 次に、手首部１２に結合されたワークグリッパ１４がワーク投入用コンベア２ 上の先端のワークＷを掴持して加工空域１へ持ち込み、そのワークＷを最初に切 除される第１の鋳バリＢ−１の加工方向に適合した姿勢にして加工空域１内で静 止させる。

【００２２】 一方、ＮＣ切削加工機の各切削ツール２３のうち、第１の鋳バリＢ−１の形状 に適合する切削ツール２３が選択されて加工空域１へ旋回移動し、この状態でカ ッタヘッド２２がＮＣ装置で記憶された各移動軌跡プログラムのうちの第１の移 動軌跡プログラムに従って移動し、第１の鋳バリＢ−１が、回転しながら１番目 の移動軌跡プログラムの通りに一定の姿勢で移動する切削ツール２３によって切 除される。

【００２３】 続いて、ワークグリッパ１４がワークＷの姿勢を２番目に切除される第２の鋳 バリＢ−２の加工方向に適合した姿勢に変更し、第２の鋳バリＢ−２に適合する 切削ツール２３が加工空域１へ旋回移動し、カッタヘッド２２および切削ツール ２３が第２の移動軌跡プログラムの通りに移動して第２の鋳バリＢ−２が切除さ れ、以下同様にして第３〜第１０の鋳バリＢ−３〜Ｂ−１０が順に切除される。

【００２４】 ワークＷから全ての鋳バリＢ−１〜Ｂ−１０が切除されると、バリ取り加工済 みのワークＷがワークグリッパ１４によって加工空域１から搬出されてパレット ４上に移載され、次続して搬入されたワークＷについても同様に上記した一連の 動作が反復される。

【００２５】 続いて、上記した構成をもつ実施例の作用と効果を説明する。 本例では手首部１２に切離し可能に結合されたワークグリッパ１４が搬入され たワークＷを掴持して加工空域１内で静止させる動作と、ワークＷの姿勢を加工 空域１内で変更する動作と、バリ取り加工済みのワークを加工空域１内から搬出 する動作とを行うようにシーケンス制御される多関節ロボット７と、加工空域１ 内へ択一的に旋回移動する６個の異種の切削ツール２３が取付けられて加工空域 １内の切削ツール２３が鋳バリの形態に合わせてＮＣ装置に記憶された移動軌跡 プログラムに従って移動するように軌跡制御されるカッタヘッド２２を備えたＮ Ｃ切削加工機８とを対設してある。

【００２６】 このため、ワークＷの各鋳バリを１つの加工空域１内において１工程で切除す ることができ、バリ取り作業を簡略化することができるとともに、ワークの受け 渡しおよびバリ取り加工を全自動化してバリ取り工程を省力化および能率化する ことができる。

【００２７】 また、各鋳バリの切除に際し、ワークＷの姿勢を各鋳バリの形態に合わせて変 更し、各鋳バリの切除に適した切削ツール２３を選定して一定の姿勢で移動させ るので、種々の形態の鋳バリを有するワークＷの各鋳バリをそれぞれ最適の加工 条件でワークＷと切削ツール２３との干渉や切削ツール２３の無駄な動きや振動 を無くして的確かつ効率的に切除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す無人バリ取り装置の斜
視図である。

【図２】同じく、要部の側面図である。

【図３】ワークグリッパ付近の側面図である。

【図４】鋳バリの形態を説明するワークの正面図、平面
図および背面図である。

【符号の説明】

１ 加工空域 ７ 多関節ロボット ８ ＮＣ切削加工機 １２ 手首部 １４ ワークグリッパ ２２ カッタヘッド ２３ 切削ツール Ｗ ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 手首部に切離し可能に結合されたワーク
   グリッパが搬入されたワークを掴持して加工空域内で静
   止させる動作と、ワークの姿勢を前記加工空域内で変更
   する動作と、バリ取り加工済みのワークを前記加工空域
   内から搬出する動作とを行うようにシーケンス制御され
   る多関節ロボットと、前記加工空域内へ択一的に旋回移
   動する複数個の異種の切削ツールが取付けられて前記加
   工空域内の切削ツールが鋳バリの形態に合わせてＮＣ装
   置に記憶された移動軌跡プログラムに従って移動するよ
   うに軌跡制御されるカッタヘッドを備えたＮＣ切削加工
   機とを対設したことを特徴とする無人バリ取り装置。