JPS6020849A - 自動水研装置 - 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】 この発明は、例えば自動車ボディの外イＨの上塗り塗装
前に外１ｌｆｉｎ　８面のレベリングおよび上塗り塗料
の密着性向上のために外板を研削する水仙作業を行うよ
うにした自動水仙装置に関づ−る。

従来、自動車ボディの水仙作業には、トップ用水仙はと
サイ１〜用水研（シ１とか使用されている。

これら水仙機は、とも１こ、第１図に示されるように、
回転軸に支えられたアームに取付けたホイール型研摩材
を自動車ボディの外板塗装面に押付けて前記ＩＩＩＩ摩
（オを回転することにより、外板塗装面を研削づるもの
である。

これを詳細に説明すると、１ヘツブ用水研態１は、回転
軸２を中心として揺動可能に支持８れたアーム３と、こ
のアーム３の先端に回転自在に取付けられたホイール型
研摩材４と、アーム３の他端に取付けられたモータ５と
、このモータ５側のプーリ６．６１）記ホイール型研摩
号Ａ４側のプーリ７　ａｊよびこれらプーリ６あよひ７
に巻回されたヘル１へ８１つ）らなる伝！１１１俵構と
、前記アーム３を回転軸２を中心として揺動させるため
のシリンタ装＠つと、を有してなり、このシリンダ装置
９により回転するホイール型研摩材４を自動車ボディ１
ｏに押付１プ、且つ、この自動車ボディ１ｏを前後方向
に移動させることによって該自動車ボディ１ｏの塗装面
を研削りるものである。

上記のようなトップ用水研椴１は、ホイール型研摩材４
が回転軸２を中心とした円弧状軌跡をもって移動される
ために、ホイール型研摩材４が一定の押圧力をもって押
付けられるべき自動車ボディ１０の外面は、ルーフ１０
Ａ、エンジンフード１０Ｂおよびラッゲージ部上面１０
ｃの比較的平坦な上向き面に限定され、エンジンフード
１０Ｂ先端、ラッゲージ部上面１０Ｃ後端等はホイール
型研摩材４の押付けが不可能である。

従って、従来は、これらエンジンフード１０Ｂ先端ある
いはラッゲージ部上面１０Ｃ後端近傍部分は手作業で水
仙を行わなければならないどう問題点があった。

又、サイド用水何機は、前記トップ用水餅様１と同様に
回転軸、アーム、ホイール型研摩梢、モータ、プーリ、
ベルトおよびシリンダ装置を備えた構成であって、鉛直
方向のポールに固定アームを介して、回転軸をポールと
平行に取付けて、ホイール型研摩材を水平面内で揺動自
在とげるものである。

斑」ち、ボディの相方向の側面を研摩づるように、前記
トップ用水研匿１を略横転して配置した構成とされてい
る。

従って、上記サイド用水何機は、サイドフェンダ１０Ｄ
部分等の研削は容易であったが、ホイール型研摩材を上
下方向に移動できず、且つ、その押付は角度の変更が不
能であったために、例えばクォータビラＩＯＥ部分等の
水仙は不能であり、このため、従来は手作業でクォータ
ピラＩＯＥ部分等の水仙を行わなければならないという
問題点があった。

この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、例えば自動車ボディのフード先端部分、ラッゲー
ジ部上面後端部分あるいはクォータビラ部分等の曲率の
小さい部分、小垂直面、上下方向に湾曲し１７部分等、
従来手作業で水仙していた部分を自動的に水研作業がで
きるようにした自動水研装置を提供することを目的とす
る。

この発明は、手首に与えられた動作を記憶装置に記憶し
、該記・厖装置の記憶に基づき前記手首を駆動して、前
記与えられた動作を再生する制御ｍ！］装置を備えてな
るティーチング・プレイバック型産業用ロボットの前記
手首に取付けられるとともに、該手首に対して１方向に
進退自在、且つ、同進退方向の押圧力を調節可能とする
押付は機構を備えたスライディングユニットと、このス
ライディングユニットに取付けられたモータ駆動の研摩
材と、前記記憶装置の記憶に基づき、前記制御装置によ
り前記手首が駆動される時、該手首の記憶された位置、
姿勢の情報に基づき、前記制御装置を介して前記研摩材
の被研摩体に対する押付は力が一定となるように、前記
押付は機構の押付は力を制御する押付は力制御（畿構と
、を有してなる自動水研装置により上記目的を達成する
ものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

この実施例は、第２図および第３図に示されるように、
手首１２に与えられた動作を記憶装置１４に記憶し、該
記憶装置１４の記憶に基づき前記手首１２を駆動して、
前記与えられた動作を再生づる制１ａｌｌ装置１６を僅
えてなるティーチング・プレイバック型産業用ロボット
１８の前記手首１２に取付けられるとともに、該手首１
２に対して１方向に進退自在、且つ、同進退方向の押圧
力を調節可能とづ−る押付けＩ　＋ｉ＆　２０を備えた
スライディングユニット２２と、このスライディングユ
ニット２２に取付けられたモータ２４により駆動される
研摩材２６と、前記記憶装置１４の記憶に基づぎ、前記
制御装置１６により前記手首１２が駆動される時、該手
首１２の記憶された位置、姿勢の情報に基づぎ、前記制
御装置１６を介して前記研摩＋Ａ２６の被研摩体である
自動車ホティ１ｏに対づる押付は力が一定となるように
、前記押付け（幾構２０の押付は力を制御する押付はカ
制御倍構２８と、を設は自動水研装置を構成しＩＣもの
である。

前記スライディングユニット２２は、第３図に示される
ように、アタッチメント３０を介して前記ロボット１８
の手首１２に取付けられるベース３２と、このベース３
２を摺動自在に貫通づる２本の平行なガイドロッド３４
と、これらガイドロッド３４の両端突出部にそれぞれ固
定され、ガイドロッド３４の軸方向と直角方向に長く、
且つ、前記ベース３２の両端を挾み込むようにして配置
された一対のブラケット３６と、前記ベース３２の中央
部に前記一対のガイドロッド３４と平行に取付けられた
前記押付けけ構２０と、から構成されている。

前記押付（プ数椙２０は、前記ベース＄２に一体的に取
付けられた流体圧シリンダ３８と、この流体圧シリンダ
３８内において、流体圧室３８Ａ、３８Ｂの圧力差に応
して移動されるピストン４０と、このピストン４０に同
軸一体向に取付けられ、前記ガイドロッド３４と平行に
その両端が突出して、前記一対のブラケット３６のベー
ス３２側端面に当接づる作動ロッド４２とを備え、ベー
ス３２に形成されたＡポート４４ＡおよびＢポート４４
Ｂから流体圧室３８Ａ、３８Ｂに出入づる作動流体圧に
よってビス［〜ン４０か駆動される時、作動ロッド４２
が前記ブラケット３６を押してブラケット３６に押付は
力を形成させるものである。

第３図の符号４６はガイドロツ１−３４にブラケット３
６を締付は固定するためのナラ１〜．４８Ａ、４８Ｂは
作動ロット４２の一端に取付けられ、一方のブラケット
３６までの距離を躍整するポルｌ〜、ナツト、５０はベ
ース３２をアクッチメン１〜３０に取付ける際の締付は
ホルト（図示省略）螺合用のねし孔をそれぞれ示づ−０ ｒｏ記モータ２４および研摩ｔｌＡ２６は、カバー５２
とともに締付はポル［へ（図示省略）によりｎｌ）記ブ
ラケット３Ｇの、第２図において下１１１．１１面に形
成されたねし孔５３に螺合づることによってブラケット
３６に吊下げ固定されている。

前記モータ２４には前記制御装＠１６から゛電源線５４
を介して駆動心力か供給されるようになっている。

又、前記研摩拐２６近（力には、給水配管５６を介して
ポンプ５８から水研作業に必要な水が供給されるように
なっている。

更に、前記押付けＩ！構２０における流体圧室３８Ａ、
３８Ｂに作動流体を供給づるためのＡポー１−４４Ａ、
Ｂボー１へ４４Ｂには、流体管路６０Ａ、６０Ｂがそれ
ぞれ接続されている。

これら流体・面路６０Ａ、６０Ｂには、前記押付は力制
陣（幾構２８から圧力およびその流れ方向を制御された
作動流体が供給される。

この押付は力制御ハ構２８は、油圧ポンプ等よりなる作
動流体源６２と、この作動流体源６２の出側に接続され
た分岐配管Ｂ１・・・Ｂｎと、これら分岐配管Ｂ１・・
・Ｂｎにそれぞれ配置された圧力調整器Ｒ１・・・Ｒｎ
と、この圧力調整器Ｒ１・・・Ｒｎの下流側に設【プら
れ、分岐配管Ｂ１・・・Ｂｎを開閉づる電磁弁Ｖ１・・
・Ｖｎど、前記電磁弁ｖ１・・・Ｖｎの出側に接続され
、分岐配管Ｂ１・・・Ｂｎを集合づる主配管６４と、こ
の主配管６４と前記流体管路６０Ａ、６０Ｂとの間に介
在されて、主配管６４　′ｈ）らの作動流体を流体管路
６０Ａ又は６０Ｂに選択的に接続するように己れノζ４
ボート２位置の電磁方向制御弁６６と、から構成されて
いる。

図の符８６８は押付り）幾椙２０から流体管路６０Ａ又
は６０Ｂを通って戻ってきた作動流体をタンク７０に流
出させるための戻り′へＶδを示づ。

前記分岐配管Ｂ１・・・Ｂｎに説けられた圧力調整器Ｒ
１・・・Ｒｎは、これら分岐配管Ｂ１・・・Ｂｎを通る
作動流体の圧力を、予め設定されｌ〔圧力にそねぞれ調
整ツるようにされている。

又、ｌｉ１′ｉ記心眼弁Ｖ１・・・Ｖｎは、制御線Ｌ１
・・・Ｌｎを介して前記制御装置１６に接続され、この
制御装置１Ｇによってとれか１つの電ｆ９弁が）■板面
に開かれるようになっている。

従って、これら電磁弁Ｖ１・・・Ｖｎを通った分１寝配
管Ｂ１・・・Ｂｎを集合した主配管６４に供給される作
動流体の圧ノｊは、圧力調整器Ｒ１・・・ＲｎにＪ：つ
て、（１段階に選択的にＬ”！ｄＮされることになる。

また、前記制御２１１装置］６は、又、？ｌ＋’Ｊ智１
１わ？７２を介して前記電磁方向制御弁６６を駆動して
、流体管路６０Ａ、６０Ｂ内にＪ５ける作動流体の流れ
方向を切換え制御するようにされている。

さらに詳細には、前記スライディングユニット２２、モ
ータ２４　＋１’）よび研摩材２６等の自重の、研１１
ｊｉ　ｖＪ２６押付は方向の分力が生じている状態では
、圧力作動流体が流体管路６０Ｂを介して押付は機構２
０のＢボート４４Ｂに供給され、又、研摩（１２６が水
平方向位置であって、前記スライディングユニット２２
、モータ２４、研摩材２６等の自重による押付は方向の
分力が生じていない状態の時は、流体管路６０Ａを介し
て圧力作動流（本が、押付け’ａ　ＩＭ　２０のＡポー
ト４４Ａ側に供給されるように、制御装置１６によって
切換え操作されるように設定されている。

又、前記圧力調整器Ｒ１・・・Ｒｎは、研摩材２６の押
付は方＋ｎＪと直交づる線が、鉛直線となす角度、即ち
押付は角度θビーｏｎに対応して、押付は機＋ｉ　２０
による押付り力およびこの押付は力と前記スライディン
グユニット２２、モータ２４、研摩材２６等の自重によ
る押付は方向の分力の和又は差が常に一定となり、研摩
材２６の押付は角度の如何に拘わらず一定の押付は力が
得られるように予め設定されている。

又、前記制御装置１６は、前記ｉｉ＞＋摩（２２Ｇの押
付は角度θの値に対応して、゛心磁弁ｖ１・・・Ｖｎを
選択的に開くようにされている。

更に、前記制御装置１６は、制皿線７４を介して、前記
給水配管５６の途中に設けられた電磁開閉弁７６を制御
して、ポンプ５８から研Ｉｇ）第２６への給水をオンオ
フづるようにこれている。

第２図の符号７８はｌｉＩ′ｉ記記憶装回１４と制御ｇ
’Ｊ装置１６を接続する制御線、８０はロボツ１−１８
と記憶装置１４を接続する制街ＩＦＡをそれぞれ示づ。

ここで、ディーチング・プレイバック型産業用ロボット
１８の記憶装置１４、制御装置１６＠の侮成は周知であ
るのでその説明は省略覆る。

次に、上記実施例の作用を説明りる。

まず、作粂者がレール８２上を送られてくる台車８４に
載置された自動車ボディ１０を水研作Ｚづる場合の当該
作業を、前記ω）ｊψ材２６が自動車ボディ１０の所望
の個所を連続的に水研作業すへく駆動して、これにより
ロボット１８を教示操作する。

この教示操作は、制御装＠１６を介して記憶装置１４に
記憶される。

この場合、前記スライディングユニット２２は、その押
付は機ｍ　２０におけるピストン４０の位置が中立位置
となるようにして研摩材２６を自動車ボディ１０に押付
けて教示する。

この時、ｈｊｆ摩拐２６の回転中心線と鉛直線とでなり
押付は角度θ１・・・θｉも同時に制ＷＩ装置１６を介
して記憶装Ｍ１４に記憶される。

次に、制御ｌ装＠１６によって電磁弁７６を開き、ポン
プ５８から水研作業用の水を給水配管５６を介して研摩
材２６に供給開始するとともに、モータ５２によって、
研＃材２６を回転駆動プる。

次いで、制ａ装置１６によりロボット１８を、前記記憶
装＠１４に記憶された動作手順に従って駆動する。

ロボット１８の手首１２は、制ｉｌｌ装Ｗ１１６を介し
て記憶１置１４に与えられた作業手順に従って駆動され
、従って、研摩材２６は予め作業者が与えられた通りの
作業を再生づる。

この時、制御装＠１６は、ω１摩材２６の押付は角度θ
１・・・θｎに対応して、電磁弁Ｖビ＝Ｖｎを選択的に
開ぎ、圧力ＩＡＩ整器Ｒ１・・・Ｒｒ＋のいずれかによ
って圧力調整された作動流体を流体ぜ路６０Ａ又は６０
Ｂを介して押付は線溝２０のＡボー＋−４４Ａ又はＢボ
ート４４Ｂに供給−りる。

押付は磯欝２０は、その流体圧シリンダ３８の流体圧￥
３８Ａ又は３８Ｂに供給された圧力作動流体の圧力に応
じてピストン４０およびこれと一体の作動ロッド４２を
駆動し、ブラヶッｉ〜３６をベース３２に対して相対的
に押Ｖｉ−５！’ることによって、研摩材２６を自動車
ボディ１ｏに押イ１ける。

この時、流体圧至３８Ａ又は３８Ｂに供給される作動流
体の圧力は、研摩材２６の押付は角度θビ・ｏｎに対応
した圧力であって、且つ、電磁方向制御弁６６は押付は
角度θ、・・・θｉに対応して切換えられるのて、研Ｊ
Ｉｊ月２６が自動車ボディ１０に押付けられる押付は力
は常に一定にｉｉ！ｕされることになる。

従づで、この実施例においては、研摩ｖＪ２６の押（＝
Ｊけ角度およびその上下方向の位置を予めロボット１８
に教示したように自由に再生制御てぎるので、従来手作
業により水閘作業を行っていた部分をも自動的に、且つ
容易、確実に′７Ｊ＜研をづることかできる。

ここで、ロボット１８の教示時にスライディングユニッ
ト２２におけるベース３２の位置を、カイトロッド３４
の中間位置、即ち中立位置とし、且つ、ロボツ１へ１８
の再生動作時に押付は数構２０によって研摩月２６の押
圧力が一定となるようにされているので、自動車ボディ
１０の位置ずれ誤差、ロボット１８の再生誤差が吸収さ
れて、研１１Ｊ　＋Ｊ　２６を自動車ボディ１０に正確
に押付けることができる。

尚、上記実施例は、圧力調整器ｌλ１・・・Ｒｎを研摩
祠２６の押付は角度θ１・・・θｎに対応した数を設置
したものであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、例えば、圧力調整器Ｒを、その出側の圧力が無段ｉ
竹のるいは段階的に調整可能な１つの圧力調整器として
もよい。

従って、この場合は、分岐配５ｄ５よひこれに対応づる
電磁弁は１個となる。

本発明は上記のように（ｊ４成したので、簡単な偶成で
、従来手作業てホ研作業をしでいた自動車ホテイ等の部
分を自動的ｉこ、容易、誰実に水研作ｙｉ４することか
℃゛きるという（ゼれたダＪ果を有刃る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水ω１榔を示覆側面図、第２図（よ本発
明に係る自動水ｒｄｔ装置の実施例を示づ、一部回路図
を含む側面図、第３図は同実施ｆＶ！ｌにお）づるスラ
イディングユニツ１へを拡大して示づ平面図である。 １０・・・自動車小ディ、 １２・・・手鐙、 １４　・　・　・　占己　τユ　↓（置　、１６・・・
制御ｌｌ装置、 １８・・・ロボット、 ２０・・・押付は機構、 ２２・・・スライディングユニット、 ２４・・・モータ、 ２６・・・（σ］摩拐、 ２８・・・押付は力制御間構、 ３２・・・ベース、 ３４・・・カイトロッド、 ３６・・・ブラケット、 ３８・・・流体圧シリンダ、 ４０・・・ピストン、 ４２・・・作動ロッド、 ５６・・・給水配管、 ６０Ａ、６０Ｂ・・・流体管路、 ６２・・・作動流体源、 Ｂ１・・・Ｂｎ・・・分岐配管、 ｖｌ・・・Ｖｎ・・・電磁弁、 Ｒ１・・・Ｒｎ・・・圧力調整器、 ６６・・・電磁方向制御＋＋＋弁。 代理人　（公　山　圭　佑 〈ほか１名〉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）手首に与えられた動作を記憶装置に記憶し、該記
   憶装置の記憶に基づきｉｒＪ記手直を駆動して、前記与
   えられた動作を再生づる制御装置を佑えてなるティーチ
   ング・プレイバック型産業用ロボットの前記半画に取付
   けられるとともに、該手首に対して１方向に進退自在、
   且つ、同進退方向の押圧力を調節可能とする押付け！１
   ４１を備えたスライディングユニットと、このスライデ
   ィングユニットに取付けられたモータ駆動の研Ｉｆ　Ｕ
   と、前記記憶装置の記憶に基づき、ｉ１１記制憚装置に
   より前記手首が駆動される時、該手首の記憶された位置
   、姿勢の情報に基づき、前記制御装置を介して前記研摩
   シΔの被研摩体に対する押付は力か一定となるように、
   前記押付けＩＮ　（ｆｉｔの押付は力を制御する押付（
   プカ制御ｌｌ　機構と、を有してなる自動水仙装置。