JPS63134158A - 自由曲面の研磨方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自由曲面の研磨方法に関し、特に自由曲面を有
する金型の研磨に好適な研磨方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の金型の研磨方法を第５図及び第６図に基づいて説
明する。図において、ロボット（１）は砥石（２）を有
し、該砥石（２）によって金型（３）の曲面を第５図矢
示方向に研磨する。研磨に供される砥石（２）は、ロボ
ット（１）に取付けられたモータ（４）の回転力をチャ
ック（５）、砥石軸（２ａ）を介して得、これにより金
型（３）を研磨するように構成されている。

金型（３）を研磨するには、図示しないロボットのティ
ーチングによって第６図に示した加工経路（２Ｉ）を教
示されて作業開始点（ｐ＋。）から各折返点（ｐ＋　＋
）　、　（ＰＩ２）を経由してコ字状に進行して作業終
了点（ＰＩ３）まで所定の押圧力をもって研磨加工する
。この操作は必要に応じて繰り返し行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の研磨方法では、金型（３）が四角形、三角形の如
く、平面状であればロボットのティーチングにおいて各
座標点を指示し易く、円滑な研磨を行なうことができる
。

しかしながら、金型（３）を研磨すべき面が複雑な形状
をしたいわゆる自由曲面から形成されていると、従来の
如く、座標点を画一的にロボットに対して教示すること
ができず、研磨範囲をロボットに指示できないという問
題点を有していた。

本発明は以上の問題点を解決すべくなされたもので、金
型のもつ自由曲面を自由に研磨することのできる研磨方
法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、自由曲面を略平面を成す三角形の図形要素に
分割区分して、各三角形の座標点を教示記憶させて、各
図形要素を順次研磨するようにしたものである。

（作用〕 本発明によれば、各図形要素の教示座標点に従って研磨
することから、図形要素の集合体としての自由曲面を自
由に研磨することができる。

〔実ｊＩｈ例〕

以下、第１図ないし第４図に示す実施例に基づいて本発
明を説明する。第１図は自由曲面をもった金型（３）を
示し、研磨の対象となる曲面を図示の如く座標点（Ｔ１
）〜（Ｔ、）をとり、各点を結んで図形要素としての三
角形（ａ）　、　（ｂ）・・・（ｎ）を形成する。求め
た座標点（ＴＩ　）〜（Ｔｎ）は第２図に示したロボッ
ト（１）に位置データとして教示する。具体的には各座
標点に砥石（２）を当接し、ロボット（１）に接続され
たコントローラ（６）を介してパーソナルコンピュータ
（以下「パソコン」と称す）（７）に教示し、該パソコ
ン（７）によって研磨パターンを演算するようにしてい
る。然してロボット（１）はパソコン（７）の演算結果
に基づいて動作し、金型（３）の曲面を研磨するもので
ある。この際、金型（３）の形状に応じて揺動工具ある
いは回転工具等のいずれか１つの工具（８）をベッド（
９）から適宜選択して図示しないオートハンドチェンジ
ャ＝（Ａｌｌに）によってロボット（１）に装着する。

更に金型（３）の仕上精度に応じて砥石（２）を砥石ベ
ッド（１０）から選択して粗加工から仕上げ加工まで行
なうようにしている。

研磨方法としては、第３図図形要素（ａ）　、　（ｂ）
に示したように各図形要素としての三角形内をＸ。

Ｙ方向に折り返して研磨し、各図形要素の研磨を終了す
れば隣接した図形要素に移り、該図形要素を同様にして
研磨することになる。研磨経路は、教示された座標点（
ＴＩ）〜（Ｔｎ）の位置データに基づいてパソコン（７
）によって演算されて、研磨するときには、研磨経路や
砥石（２）の痕跡を消去するように砥石（２）を移動さ
せるようにしている。

自由曲面の変化か激しい場合には、その都度その変化に
対応させて金型（３）の傾きを調整して研磨し易いよう
にしている。該調整機構を図示したものが第４図である
。ロボット（１）は、研磨位置の変位を検出する変位セ
ンサ（１１）と、その変位に応じて研磨面の傾きを検出
する角度検出器（１２）とを備える一方、研磨面の方向
を検出する方向センサ（１３）と、このセンサ（１３）
の信号と上記角度検出器（１２）からの信号とを得て研
磨面の傾斜方向及び傾斜角度を演算して研磨面の方向制
御を行う方向制御器（１４）とを備えている。演算結果
は、演算信号としてコントローラ（６）にフィードバッ
クされてロボット（１）による研磨方向を制御するとと
もに、モータ制御回路（１５）にも演算信号が受信され
て、これによって傾斜テーブル（＋６）の傾斜角度を調
整するようにしている。勿論、研磨する際には押圧制御
装置（１７）の作用によって砥石（２）の押圧力を適宜
調整するようにしている。尚、（１８）は傾斜テーブル
（１６）を支承するテーブルである。

然して、金型（３）はその表面がいかなる自由曲面に形
成されていようとも、表面を三角形から成る図形要素に
適宜分割区分し、各図形要素の座標点をロボット（１）
に教示すると、コントローラ（６）を介して各図形要素
の研磨面の研磨経路をパソコン（７）にて演算記憶して
、この演算値に基づいて自由曲面を研磨する。

曲面の変化が大きければ変位センサ（１１）、方向セン
サ（１３）などのセンサが働き、その検出結果に基づい
て傾斜テーブル（１６）を検出方向に傾けて研磨を容易
にする。

高、上記実施例はロボット（１）を用いての研磨方法に
ついて説明したが、該方法はマシニングセンサあるいは
ＮＧ装置などの研磨専用装置にも適用することができる
。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、自由曲面をもった被研磨体を自由
かつ正確に研磨することができる。

しかも自由曲面を図形要素に分割区分するから、教示プ
ログラムの作成が容易であり研磨作業の自動化を促進す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実Ｍｉするために金型の自由曲面を図
形要素に分割区分した状態を示す説明図、第２図はロボ
ット全体を示す構成図、第３図（ａ）。 （ｂ）は図形要素における異なった研磨経路を示す概念
図、第４図は第２図におけるロボットの回路構成を示す
説明図、第５図は球面状の金型を従来の方法によって研
磨する状態を示す説明図、第６図は従来の研磨方法を示
す研磨経路図である。 図において、 （３）は自由曲面をもった金型、 （’ｒｕ〜（Ｔ、、）は座標点、 （ａ）　、　（ｂ）・−（ｎ）は図形要素である。 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示ず。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自由曲面を略平面を成す三角形の図形要素に分割
   区分した後、該図形要素の各頂点の座標点を教示記憶さ
   せて、上記図形要素を順次研磨することを特徴とする自
   由曲面の研磨方法。
2. （２）上記図形要素が基準面との成す傾斜角を検出して
   該傾斜角を該基準面に修正して研磨することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の自由曲面の研磨方法。