JPH09193020A

JPH09193020A - 自動バリ取り装置

Info

Publication number: JPH09193020A
Application number: JP160596A
Authority: JP
Inventors: Makoto Miura; 誠三浦; Yukito Matsubara; 幸人松原
Original assignee: Macoho Co Ltd; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp; Macoho Co Ltd
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3681805B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業者の呼吸器系統の疾患からの保護および
設備の耐久性の向上を図る。【解決手段】ロボット１のアーム２先端に設置されて
いる耐磨耗性の弾性体により被覆されたハンド３を開閉
して加工物７を保持し、研掃室４に設けられた挿入口１
３のカバー５の孔部６から加工物７を研掃室４内に侵入
させる。この時、カバー５がハンド３のフランジ８に当
接し、加工物７およびハンド３が研掃室４内に露出する
とともに、カバー５の孔部６はフランジ８により閉塞さ
れる。次に、任意にアーム２の位置決め・姿勢制御を行
い、研掃ノズル９より研掃材１０を投射して加工物７の
任意の箇所に研掃材１０を投射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物を把持した
ロボットにより任意に加工物を位置決め・姿勢制御を行
い、加工物の任意箇所のバリ取りを行う自動バリ取り装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動で加工物のバリ取りを行う装
置として、例えば実開平３−１１３７５５号公報に記載
される発明がある。上記発明は、図１０に示すように、
加工物９１の把持およびその位置・姿勢を変更し得る揺
動自在なアーム９３を備えたロボット９２と、アーム９
３の回動領域内に設置された研掃室９４とから構成され
ている。研掃室９４の側面にはアーム９３の揺動を許容
し得るシャッタ部材９５が設けられており、その内部に
は少なくとも１本の研掃材噴射ノズル９６が設けられて
いる。

【０００３】上記構成のバリ取り装置は、加工物９１を
把持したアーム９３が研掃室９４内に侵入すると、シャ
ッタ部材９５がアーム９３を揺動可能に狭持することに
より研掃室９４外への研掃材の漏れを防ぐ。次いで、研
掃室９４内の研掃噴出ノズル９６より研掃材を噴出さ
せ、該研掃材の噴流の中に加工物９１を任意の位置・姿
勢に変更し得るようにロボット９２のアーム９３を位置
決め姿勢制御する。以上により、研掃室９４外の所定の
位置にセットした加工物９１を自動でロボット９２によ
り把持して研掃室９４内に加工物９１を侵入させ、加工
物９１のバリを任意の方向から研掃材の切削力によりバ
リを自動で除去する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においては以下のような欠点がある。すなわち、
シャッタ部材９５によるアーム９３の狭持では、アーム
９３がシャッタ部材９５に対して斜めに位置した際にシ
ャッタ部材９５が完全に閉じない。従って、研掃材が粉
塵として研掃室９４外へ漏れ、作業環境が悪くなるため
に作業者の呼吸器系統の疾患が発生する。また、ロボッ
ト９２等の機械部分へ研掃材が侵入することによって磨
耗が発生するなど、設備の寿命を著しく低下させてしま
う。さらに、研掃室９４内でのアーム９３の研掃材に対
する保護がなされておらず、加工物９１の把持機構駆動
部等の磨耗による損耗が激しい。

【０００５】請求項１〜３の課題は、研掃中におけるロ
ボットアームの挿入口部の密閉を行って研掃室外への研
掃材の漏れを無くし、作業環境の向上を達成するととも
に、アームおよびハンドに研掃材に対しての保護を施す
ことで設備の耐久性を大幅に向上させた自動バリ取り装
置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、加工
物の把持および加工物の位置姿勢を任意に変更し得るア
ームを有するロボットと、該ロボットの回動領域内に設
置されたハンドの挿入口部と少なくとも一つの研掃ノズ
ルを有する研掃室とからなり、高圧の流体で研掃ノズル
より砥材を加工物に吹き付けて加工物のバリを除去する
自動バリ取り装置において、耐磨耗性の弾性体により被
覆されて前記アームの先端に取り付けられた開閉自在な
ハンドと、該ハンドのアームへの取付部に取着された加
工物およびハンドの幅よりも大きいフランジと、伸縮自
在な耐磨耗性の材質にて形成されてハンドの挿入口部を
覆うとともにその中心に加工物およびハンドの幅よりも
大きくフランジよりも小さい孔部を有してフランジを受
けるカバーと、研掃室の壁に設けられた少なくとも一つ
のフィルタを有するダクトとを具備したことを特徴とす
る自動バリ取り装置である。

【０００７】図１〜図３は請求項１の概念を示し、図１
は概略構成図、図２および図３は要部拡大断面図であ
る。まず、ロボット１のアーム２先端に設置されている
耐磨耗性の弾性体により被覆されたハンド３を開閉して
加工物７を保持し、研掃室４に設けられた挿入口１３の
カバー５の孔部６から加工物７を研掃室４内に侵入させ
る。この時、カバー５がハンド３のフランジ８に当接
し、加工物７およびハンド３が研掃室４内に露出すると
ともに、カバー５の孔部６はフランジ８により閉塞され
る。

【０００８】次に、任意にアーム２の位置決め・姿勢制
御を行い、研掃ノズル９より研掃材１０を投射して加工
物７の任意の箇所に研掃材１０を投射する。この研掃材
１０の衝突により、加工物７のバリを「折る・削る」と
いった作用により除去する。この時、図３に示すよう
に、カバー５の伸縮作用によりアーム２の動きを規制す
ること無く孔部６はフランジ８により常に閉塞され、研
掃室４外への研掃材１０の漏れを防ぐことができる。

【０００９】一方、研掃室４の挿入口１３の密閉性が高
まっているため、ブラスト処理中に高まる研掃室４内の
空気圧をフィルター１１の存在するダクト１２より逃が
す。ロボット１の所定の研掃動作が終了した時点で研掃
材１０の投射を停止し、ハンド３を研掃室４から待避さ
せる。以上のように、アーム２を含む研掃室４外の機構
部分や作業者への研掃材１０の飛散を阻止できる。ま
た、研掃室４内のハンド３は耐磨耗性の弾性体により被
覆されているため、研掃材１０による損耗を防止でき
る。

【００１０】請求項２の発明は、前記カバーが挿入口部
より研掃室内に向かって蛇腹状に突設されていることを
特徴とする請求項１記載の自動バリ取り装置である。請
求項２の発明においては、カバーが蛇腹状をしているた
め、アームの大きな揺動・位置決めができる。

【００１１】請求項３の発明は、前記研掃室内部の雰囲
気をダクトよりフィルタを介して外部へ強制的に排出す
る排出手段を設けたことを特徴とする請求項１または２
記載の自動バリ取り装置である。

【００１２】図４は請求項３の概念を示す概略構成図で
ある。請求項３の発明においては、フィルタ１１を介し
てファン１４によりダクト１２から研掃室４内の空気を
室外へ強制的に排気している。因って、研掃室４内は研
掃室４外に対して負圧となるため、加工物７を出入りさ
せる際の挿入口１３からの研掃材１０の漏れを防ぐこと
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図５〜図８は本実施の形態を示し、図
５は概略構成図、図６および図７は部分拡大断面図、図
８はカバーの動作の説明図である。ブラスト処理を行う
研掃室４は架台の機能を兼ねた函状のステンレス板材に
より製作されている。

【００１４】研掃室４上には多関節型ロボット（以下、
ロボットという）１が設置されている。該ロボット１の
先端には揺動，回転および位置決めが可能なアーム２が
固設されており、該アーム２の先端にはウレタンゴムに
より被覆された開閉式のハンド３が取着されている。ハ
ンド３は図示省略した開閉型のエアシリンダにより開閉
駆動される。また、アーム２およびハンド３の動作は図
示省略した制御装置により教示されたプログラミング内
容に従って自動で行われる。

【００１５】アーム２先端のハンド３取付部には円盤状
のフランジ８がアーム２と軸を同じくして設けられてお
り、フランジ８は加工物７およびハンド３におけるアー
ム２の軸方向からの正射影より大きな直径を有してい
る。一方、ハンド３の回動領域内の研掃室４上面にはア
ーム２の挿入口１３が設けられている。この挿入口１３
は円形の孔で、フランジ８よりも大きな径に形成されて
いる。

【００１６】挿入口１３の研掃室４上面内側にはニトリ
ルゴム製の円錐状をした蛇腹式のカバー５が先端部２０
を下にして垂設されている。カバー５の先端部２０は平
面のリング状に形成されている。先端部２０の外径寸法
はフランジ８の径寸法よりも大きく形成され、内径の孔
部６は加工物７およびハンド３が通過できる寸法で、且
つフランジ８の径寸法よりも小さく形成されている。ハ
ンド３の回動領域内の研掃室４上面には加工物７の位置
および姿勢を決める位置決め治具１５が設けられてい
る。

【００１７】研掃室４の側壁には、挿入口１３の軸に対
して直交する方向へ研掃材１０を投射するノズル１６が
取り付けられている。ノズル１６の後端にはパイプ１７
が接続されており、パイプ１７は図示省略した圧縮エア
源に接続されている。この圧縮エア源の圧縮エアと研掃
材１０とが混合され、ノズル１６先端より研掃材１０が
投射できるように構成されている。さらに、研掃室４の
ノズル１６が取り付けられた側壁にはダクト１２が設け
られている。このダクト１２内には研掃材１０の除去を
目的としたフィルタ１１が内設されている。

【００１８】以上の構成からなる装置は、まず加工物７
を位置決め治具１５に搭載する。これにより、加工物７
の位置決めおよび姿勢が固定される。次に、図示省略し
た制御装置を起動して自動バリ取り除去動作を開始す
る。まず、ロボット１のアーム２が旋回し、ハンド３を
開いた状態で教示された加工物７の取り出し位置に移動
した後、ハンド３を閉じて加工物７を把持する。続い
て、ロボット１は一旦挿入口１３上で停止し、アーム２
の軸を鉛直かつ挿入口１３の中心に合わせ、加工物７の
位置決めをする（図５参照）。

【００１９】次に、アーム２により加工物７を徐々に降
下させる。加工物７は挿入口１３およびカバー５内部を
通過して、カバー５先端の孔部６より研掃室４内に露出
される。更に加工物７を降下させると、フランジ８がカ
バー５の先端部２０に当接する。この当接で、カバー５
の孔部６がフランジ８により塞がれることにより研掃室
４は密閉状態となる。この時、カバー５の先端部２０よ
りウレタンゴムで被覆されたハンド３が加工物７を把持
して研掃室４内に露出する。

【００２０】次に、ロボット１はノズル１６から投射さ
れた研掃材１０の噴流位置（以下、加工位置という）に
加工物７を位置決めする。ここで、ロボット１は予め設
定された研掃材１０の投射の方向，距離および時間を加
工物７に対して制御すべく動作する（図６および図７参
照）。この時、図８に示すように、カバー５はアーム２
の動きに合わせて伸縮および傾斜自在に動くが、カバー
５の先端部２０の孔部６はフランジ８により閉塞されて
いる。以上により、加工物７の全周をブラスト処理す
る。

【００２１】一連の処理動作が終了した時点で、ノズル
１６からの研掃材１０の投射を停止し、研掃室４への侵
入時の動作と逆のステップで加工物７を研掃室４から待
避させる。一方、ブラスト処理中は高圧エアが研掃室４
内に供給されているため、研掃室４内の雰囲気はダクト
１２よりフィルタ１１を介して研掃室４外に研掃材１０
を除去して排気される。

【００２２】本実施の形態によれば、加工物７を研掃室
４内に自動でハンドリングおよびブラスト処理を行い、
任意の箇所のバリ除去を行う。この時、挿入口１３はカ
バー５およびアーム２のフランジ８により閉塞されてい
るため、挿入口１３からの研掃材１０の漏れがない。ま
た、研掃室４内に露出しているハンド３は弾性体にて被
覆されているため、損耗しない。

【００２３】尚、本実施の形態ではバリ取りとして乾式
のブラスト方式を用いたが、本発明はこれに限定するも
のではなく、湿式のブラスト方式でも良い。また、ロボ
ット１は多関節型のロボットに限定するものではなく、
直交型のアクチュエータもしくはロータリエアシリンダ
・直動エアシリンダを組み合わせたものなど、設定され
たシーケンスに従い加工物７を位置決め・姿勢制御でき
る機構であれば良いことは勿論である。

【００２４】さらに、フランジ８の形状は円盤形状に限
らず、円錐、球形（一部球面を含む）などカバー５先端
に適合し、密閉できる形状であればよい。また、カバー
５の材質はニトリルゴムに限定するものではなく、研掃
材１０の投射エネルギーを吸収して耐え得る材質・構成
であれば良い。例えば、布にゴム被覆したものでも良
い。

【００２５】（実施の形態２）図９は本実施の形態を示
す概略構成図である。本実施の形態は、前記実施の形態
１における装置にエアノズル１８および強制排気用のフ
ァン１４を設けて構成した点が異なり、他の構成は同一
な構成部分からなるもので、同一構成部分には同一番号
を付してその説明を省略する。

【００２６】研掃室４内には図示省略したエア源からの
高圧のエアを噴出するエアノズル１８が設けられてお
り、このエアノズル１８先端は研掃材１０を投射するノ
ズル１６先端の上方近傍に設置されている。また、研掃
室４側壁に設けられたダクト１２内には、内設するフィ
ルタ１１の先に強制排気用の回転モータ駆動のファン１
４が設置されている。

【００２７】上記構成の装置は、前記実施の形態１と同
様に研掃室４内でブラスト処理を行った後、エアノズル
１８より高圧エアを噴出させてその気流の中で加工物７
を回転させ、加工物７に付着した研掃材１０を除去す
る。除去後、加工物７を研掃室４外へ排出する。一方、
強制排気用のファン１４は常時作動しており、研掃室４
内の雰囲気を常にダクト１２より吸引し、研掃材１０を
フィルタ１１により除去して研掃室４外へ排気してい
る。

【００２８】本実施の形態によれば、加工物７に付着し
ている研掃材１０の除去を自動で行える。また、ブラス
ト処理時以外に研掃室４の挿入口１３が開口している
時、研掃室４外への研掃材１０の漏れを強制排気により
防止しており、研掃室４外の作業環境を更に向上するこ
とができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１および２の効果は、ロボットに
ワークを把持させてブラスト加工によってバリ取りを自
動で行う場合、研掃材に曝されるハンドおよびカバーが
耐磨耗性の材質で被覆および形成されている。また、ロ
ボットのアーム挿入時に研掃室を密閉するカバーが伸縮
自在な材質で形成されてアームの動きを規制すること無
く研掃室を閉塞できるため、研掃室外への研掃材の漏れ
を防いで作業環境の向上が得られる。因って、作業者の
呼吸器系統の疾患からの保護および設備の耐久性の向上
が図れる。

【００３０】請求項３の効果は、研掃室の側壁に設けら
れたダクトより常時強制的に研掃室内の雰囲気をフィル
タを介して排気しているため、アーム挿入時以外のアー
ム挿入口が開口した状態でも研掃材が漏れることはな
く、更に作業環境の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念を示す概略構成図である。

【図２】本発明の概念を示す要部拡大断面図である。

【図３】本発明の概念を示す要部拡大断面図である。

【図４】本発明の概念を示す概略構成図である。

【図５】実施の形態１を示す概略構成図である。

【図６】実施の形態１を示す部分拡大断面図である。

【図７】実施の形態１を示す部分拡大断面図である。

【図８】実施の形態１を示す説明図である。

【図９】実施の形態２を示す概略構成図である。

【図１０】従来の形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ロボット２アーム３ハンド４研掃室５カバー６孔部７加工物８フランジ９研掃ノズル１０研掃材１１フィルタ１２ダクト１３挿入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工物の把持および加工物の位置姿勢を
任意に変更し得るアームを有するロボットと、該ロボッ
トの回動領域内に設置されたハンドの挿入口部と少なく
とも一つの研掃ノズルを有する研掃室とからなり、高圧
の流体で研掃ノズルより砥材を加工物に吹き付けて加工
物のバリを除去する自動バリ取り装置において、耐磨耗
性の弾性体により被覆されて前記アームの先端に取り付
けられた開閉自在なハンドと、該ハンドのアームへの取
付部に取着された加工物およびハンドの幅よりも大きい
フランジと、伸縮自在な耐磨耗性の材質にて形成されて
ハンドの挿入口部を覆うとともにその中心に加工物およ
びハンドの幅よりも大きくフランジよりも小さい孔部を
有してフランジを受けるカバーと、研掃室の壁に設けら
れた少なくとも一つのフィルタを有するダクトとを具備
したことを特徴とする自動バリ取り装置。
【請求項２】前記カバーが挿入口部より研掃室内に向
かって蛇腹状に突設されていることを特徴とする請求項
１記載の自動バリ取り装置。
【請求項３】前記研掃室内部の雰囲気をダクトよりフ
ィルタを介して外部へ強制的に排出する排出手段を設け
たことを特徴とする請求項１または２記載の自動バリ取
り装置。