KR100237807B1

KR100237807B1 - 가압 처리 방법 및 가압 처리 장치

Info

Publication number: KR100237807B1
Application number: KR1019970005987A
Authority: KR
Inventors: 에이이찌 야기; 가쯔미 나까시마; 야스오 나까노; 사또루 사까나까; 도시아끼 니시야마; 히로조 히시다
Original assignee: 오오니와 히로시; 가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 2000-04-01
Also published as: US5873685A; DE69725946T2; JPH10113855A; KR19980032042A; EP0835719B1; CA2198449C; CA2198449A1; DE69725946D1; JP2977772B2; EP0835719A1

Abstract

본 발명의 가압 처리 방법 및 장치는 작업편에 대한 모떼기 공구의 가압력을 검출하지 않고 또는 검출된 가압력을 로봇 제어기로 피드백하지 않고, 예를 들어 소정의 접촉 압력으로 작업편에 대항하여 모떼기 공구를 가압하므로서 작업편을 모떼기 가공할 수가 있다. 다관절 로봇과 같은 자동 기계 처리 수단 상에 장착되어 사용되는 가압 처리 장치는, 처리 수단(예컨데, 그라인더)(11)의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단 (11)의 처리부(예컨데, 블레이드)(11d)에 인가되지 않는 식으로 지지체(12)에 의해 보유 지지되는 처리 수단(11)과, 일정한 토오크로 상기 처리 수단을 소정 방향으로 선회시키는 일정 토오크 인가 수단(예컨데, 서버머터)(16)과, 상기 일정 토오크 인가 수단을 로봇 아암(R)에 장착하는 장착 부재(20)를 포함한다. 작업편(W)은 상기 처리 수단(11)의 처리부(11d)가 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 가압되는 상태에서 상기 처리 수단(11)에 의해 처리된다.

Description

가압 처리 방법 및 가압 처리 장치

본 발명은 가압 처리 방법(press processing method) 및 가압 처리 장치에 관한 것으로, 특히 일정한 토오크를 인가하는 수단에 의해 발생된 일정한 힘 또는 토오크로 작업편에 대항하여 처리부를 가압하여 작업편을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

통상, 기계 제품이나 부품들은 응력 집중을 저감하고 피로 저항, 기계적 특성, 정합 또는 맞물림 특성, 조립특성, 외관 등을 개량하기 위해서 일반적으로 모떼기 가공(chamfered) 또는 둥글게 가공(이하에서는 간단히 모떼기 가공이라 함)되고 있다. 여기서, 이러한 모떼기 가공 작업은 숙련이 필요하기 때문에, 종종 그라인더가 장착된 손을 구비한 로봇으로 대체되고 있다.

그러나, 이러한 모떼기 가공 작업은 다관절 로봇(multi-joint robot)(이하에서는 간단히 로봇이라 함)의 손에 장착된 그라인더에 의해 수행되는 경우, 블레이드를 저속으로 회전시키고 모떼기 가공될 작업편에 대항하여 일정한 압력을 인가해줌으로써 이루어지기 때문에, 다관절 로봇의 특성들로 인해 여러 가지 문제들을 야기시킨다. 예를 들어, 로봇의 직선 운동은 제7도에 도시된 바와 같이 현미경으로 보았을 때 지그재그 운동이기 때문에, 균일한 모떼기 가공면을 얻을수가 없다. 보다 상세하게는, 로봇 아암의 지그재그 운동에 있어서, 블레이드가 작업편 쪽으로 이동되면 블레이드의 가압력이 증가되므로, 모떼기 가공량은 증가하게 된다. 한편, 블레이드가 작업편에서 멀어지게 이동되면 블레이드의 가압력이 감소되므로, 모떼기 가공량은 감소하게 된다.

이러한 모떼기 가공량의 비균일성은 제품들의 외관 품질을 떨어뜨릴 뿐 아니라 제품들의 강도 저하를 초래한다.

로봇을 이용하여 작업편의 모떼기 가공을 행하는 경우의 이들 문제점들을 극복하기 위해서, 지금까지 여러 가지 개량 방법들이 개발되었다.

예를 들어, 제8도에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 제63-196367호는, 위치설정 기능이 제공된 로봇의 손목(wrist, a)과 모떼기 공구(b)를 구비한 공구 홀더(c) 사이에 전자 가변 컴플라이언스 기구(d)를 제공하고, 컴플라이언스 기구(d)의 가동부에 변위 게이지(e)와 힘 센서(f)를 함께 배열하고, 가변 컴플라이언스 기구(d)에 의해 공구(b)를 작업편(w)의 방향으로 이송하고, 모떼기 공구(b)와 작업편(w) 사이의 접촉위치를 힘 센서(f)에 의해 검출하여 이를 저장하고, 작업편(w)에 대한 모떼기 공구(b)의 가압력을 힘 센서(f)에 의해 검출하고, 이 가압력이 사전에 정해진 설정값으로 설정될 수 있도록 가변 컴플라이언스 기구(d)를 제어하고, 작업편(w)에 대한 모떼기 공구(b)의 이송 속도를 변위 게이지(e)에 의해 검출하고, 모떼기 가공량이 소정값에 도달하면 언제라도 저장된 접촉 변위에 의거하여 모떼기 공구(b)의 이송 운동을 정지시키는 것을 포함하는 자동 모떼기 가공 제어 방법을 제안하고 있다.

또한, 제9도에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 제61-109663호는, 그 손가락 단부에 그라인더(g)를 구비한 다중 자유도 로봇(multi-degree-of-freedom robot)에 의해 작업편을 폴리싱(polishing) 또는 그라인딩 가공할 경우, 토오크 미터(h) 또는 그라인더(g)를 구동하기 위한 모터(m)의 전류값이나 회전 속도를 사용하여 그라인더(g)의 회전 토오크(τ)를 측정하고, 그라인딩 작업중에 발생된 그라인딩 저항력의 두 개의 직교 성분 힘(F₁, F₂)들을 아암 길이(x)에 의거한 모멘트들의 형태, 즉 M₁=F_1·x 및 M₂=F₂·x로서 측정하고, 그라인더(g)의 그라인딩부(i)와 작업편(w) 사이의 접촉 지점의 공간 좌표들 및 접촉면의 방향비를 컴퓨터(i)에 의해 함께 얻고, 토오크와 접촉 지점의 공간 좌표들 및 접촉면 모두가 소정값들로 설정되도록 로드 아암(k)의 위치들과 방향을 각각 제어하는 것을 포함하는 자동 프로 파일링(profiling) 방법을 제안하고 있다.

그러나, 상술한 종래 기술의 방법들에 있어서는, 작업편에 대한 모떼기 공구의 가압력 및 그라인더의 회전 토오크를 검출하는 부가의 공정이 함께 검출되고 또한 로봇 제어기로 피드백되어야 하기 때문에, 제어 처리가 복잡해지고 그에 따라 처리 장치가 대형화된다. 그 결과, 설치 비용이 증가된다는 점에서 또 다른 문제가 야기된다. 그러므로, 모떼기 가공 방법 및 장치를 복잡화하지 않고 일정한 힘으로 모떼기 가공 작업을 달성할 수 있는 처리 방법 및 처리 장치가 필요하게 되었다.

따라서, 이들 문제점들을 고려하여, 본 발명의 목적은 작업편에 대한 모떼기 공구의 가압력을 검출하지 않고 또는 검출된 힘을 로봇 제어기로 피드백하지 않고, 소정의 일정 압력으로 작업편에 대항하여 모떼기 공구를 가압함으로써 모떼기 가공작업을 달성할 수 있는 가압 처리 방법 및 가압 처리 장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 채택된 가압 처리 장치의 제1도실시예를 도시하는 부분 파단 측면도.

제2도는 제1도에 도시된 가압 처리 장치를 도시하는 분해도.

제3a도 및 제3b도는 모떼기 가공될 터빈 디스크에 형성된 홈(제3a도는 도브테일형 홈이라 하고 제3b도는 크리스마스 트리형 홈이라 함)을 도시하는 도면.

제4도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 채택된 가압 처리 장치의 제2실시예를 도시하는 사시도.

제5도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 채택된 가압 처리 장치의 제3실시예를 도시하는 측면도.

제6도는 파지 공정을 포함하여 작업편을 피복하기 위해 채택된 가압 처리 장치의 다른 수정예를 도시하는 사시도.

제7도는 다관절 로봇의 직선 운동을 현미경으로 보았을 때 얻어지는 아암 단부의 궤적을 도시하는 도면.

제8도는 일본 공개 특허 출원 제63-196367호에 관련된 도면.

제9도는 일본 공개 특허 출원 제61-109663호에 관련된 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체 11 : 공기 그라인더(처리 수단)

11d : 블레이드(처리부) 12 : 지지체

16 : 서보모토(일정 토오크 인가수단) 20 : 장착 부재

40 : 평형 로드 부재 43 : 평형추

A : 가압 처리 장치 R : 로봇 아암

W : 작업편.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 처리 수단의 사하중(dead load)에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태에서 처리 수단을 회전가능하게 보유 지지해주는 단계와, 일정한 토오크를 인가하는 수단에 의해 일정 토오크로 처리 수단을 소정 방향으로 선회시켜서 얻어진 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 처리 수단의 처리부를 가압함으로써 작업편을 처리 수단에 의해 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법을 제공한다.

또한, 처리 수단은 그라인딩 장치, 폴리싱(polishing) 장치, 절삭 장치, 브러싱(brushing) 장치 중 어느 하나이고, 일정 토오크 인가 수단은 서보모터일 수 있다.

또한, 한 단부에 처리 수단을 갖고 다른 단부에 평형추를 갖는 평형 로드 부재의 중간부를 지지체를 사용하여 보유 지지함으로써, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태가 실현될 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력을 상쇄하기 위한 토오크를 상기 일정 토오크에 더해줌으로써, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태가 실현될 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 처리 수단이 와이어 또는 파이프를 거쳐 처리 수단의 처리부를 구동하기 위한 구동원에 연결되는 경우, 와이어와 파이프의 연결부들에 비틀림 또는 인장력이 전혀 인가되지 않는 식으로 와이어 또는 파이프가 배열되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 처리 수단의 사하중에 의해 야기된 압력이 그 처리부에 인가 되지 않는 식으로 지지체에 의해 보유 지지되는 처리 수단과, 일정한 토오크로 상기 처리 수단을 소정 방향으로 선회시키는 일정 토오크 인가 수단과, 상기 일정 토오크 인가 수단을 로봇 아암에 장착하는 장착 부재를 포함하고, 상기 처리 수단의 처리부가 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 가압되는 상태에서 작업편이 상기 처리 수단에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는, 다관절 로봇과 같은 자동 기계 처리 수단 상에 장착되어 사용되는 가압 처리 장치를 제공한다.

더욱이, 본 발명은 작업편을 처리하는 처리 수단과, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력을 상쇄하기 위한 토오크를 게산하는 토오크 계산 수단과, 상기 토오크 게산 수단에 의해 계산된 상쇄 토오크를 가해줌으로써 얻어진 일정한 토오크로 상기 처리 수단을 소정 방향으로 선회시키는 일정 토오크 인가 수단과, 상기 일정 토오크 인가 수단을 로봇 아암에 장착하는 장착 부재를 포함하고, 상기 처리 수단의 처리부가 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 가압되는 상태에서 작업편이 상기 처리 수단에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는, 다관절 로봇과 같은 자동 기계 처리 수단 상에 장착되어 사용되는 가압 처리 장치를 제공한다.

또한, 상기 장착 부재는 상기 처리 수단의 처리부가 로봇 아암의 중심축의 연장선 상에 위치되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태는 한 단부에 처리 수단을 갖고 다른 단부에 평형추를 갖는 평형 로드 부재의 중간부를 지지체에 의해 보유 지지함으로써 실현될 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 처리 수단은 그라인딩 장치, 폴리싱 장치, 절삭 장치, 브러싱 장치 및 피복 장치 중 어느 하나이고, 일정 토오크 인가 수단은 서보모터일 수 있다.

또한, 폴리싱 장치의 블레이드는 40℃ 내지 50°의 꼭지각(apex angle)을 갖는 원추 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 처리 수단이 와이어 또는 파이프를 거쳐 처리수단의 처리부를 구동하기 위한 구동원에 연결되는 경우, 와이어 또는 파이프는 와이어와 파이프의 연결부들에 비틀림 또는 인장력이 전혀 인가되지 않는 식으로 배열하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 가압 처리 장치에 있어서는, 처리 수단(예컨대, 그라인더)의 처리부(예컨대, 블레이드)가 일정 토오크 인가 수단(예컨대, 서보모터)에 의해 일정한 토오크로 작업편에 대항하여 가압되거나, 처리 수단(그라인더)의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리부(블레이드)에 인가되지 않는 식으로 처리 수단(그라인더)이 지지체(12)에 의해 지지되거나, 또는 처리 수단(그라인더)의 사하중으로 인해 처리부(블레이드)에 인가된 압력을 상쇄하기 위한 토오크가 계산되어 일정 토오크 인가 수단(서보모터)의 일정한 토오크에 부가로 더해지기 때문에, 작업편에 대한 처리부의 가압력을 검출하지 않고 또는 검출된 가압력을 로봇 제어기로 피드백하지 않고 작업편에 대항하여 처리 수단(그라인더)의 처리부(블레이드)를 가압함으로써 작업편을 처리할 수가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가압 처리 방법 및 장치의 몇몇실시예들에 대해 설명한다. 그러나, 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변형 및 수정들이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

[제1실시예]

제1도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 사용된 가압 처리 장치(A)의 제1실시예를 도시하는 측면도이고, 제2도는 그 사시도이다. 실제로, 이러한 가압 처리 장치(A)는 제3a도 및 제3b도에 도시된 바와 같은 홈(C₁, C₂)(톱니형부)을 모떼기 가공하기 위해 사용되는데, 이 홈을 통해 터빈 가공하기 위해 사용되는데, 이 홈을 통해 터빈 블레이드(B)가 터빈 디스크(D)에 삽입될 수 있다. 또한, 제3a도는 압축기용으로 사용되는 소위 도브테일형의 홈(C₁)을 도시하고, 제3b도는 동력 터빈용으로 사용되는 소위 크리스마스 트리형의 홈(C₂)을 도시한다.

가압 처리 장치(A)는 주로 몸체(10)와, 로봇 아암(R)의 한 단부에 몸체(10)를 고정하기 위한 몸체 고정부(21)와 로봇 아암(R)의 단부에 결합된 아암 결합부(22)를 구비한 L자형 장착 부재(20)로 구성된다.

몸체(10)는 공기 그라인더(11)와, 상부 부재(13) 및 하부 부재(14)로 구성되어 그 사이에 공기 그라인더(11)를 보유 지지해주는 지지체(12)와, 구동축(17)을 갖고 지지체(12)의 하부 부재(14)에 고정되는 서보모터(16)를 포함한다. 이 서보모터(16)는 예를 들어 볼트를 사용하여 장착 부재(20)의 몸체 고정부(21)의 배면(21a)에 고정된다. 또한, 서보모터(16)의 구동축(17)은 몸체 고정부(21)에 형성된 관통 구멍(21b)을 통해 몸체 고정부(21)의 관통 구멍부에 부착된 베어링(23)을 거쳐 돌출한다. 또한, 돌출하는 구동축(17)의 단부 부분(17a)은 지지체(12)의 하부 부재(14)의 배면에 대략 그 중앙부에서 고정된다.

지지체(12)의 상부 부재(13)에는 보유 지지된 공기 그라인더(11)의 외부 원통형부(11a)에 대응하도록 원호형 내부면(13a)이 형성된다. 또한, 상부 부재(13)의 상부면(13b)의 중앙부에는 공기 호스 연결기(18)가 회전가능하게 부착된다. 그러므로, 서보모토(16)에 의해 몸체(10)가 선회되는 경우, 공기 호스 연결기(18)에 연결된 공기 호스(30)의 비틀림 또는 인장력에 의해 야기된 반작용력이 몸체(10)에 인가되는 것을 방지할 수가 있다. 또한, 상부 부재(13)의 한 측면(13C) 상에 형성된 공기 호스 연결부(31)는 상부 부재(13)에 형성된(도시되지 않은)공기 통로를 통해 공기 호스 연결기(18)와 연통하고 있다. 공기 호스(32)의 한 단부는 지지체(12)의 상부 부재(13)에 부착된 공기 호스 연결부(31)에 연결되고, 공기 호스(32)의 다른 단부는 공기 그라인더(11)의 기단부(11b)에 부착된 공기 공급부(11c)에 연결되는 것이 바람직하다.

한편, 지지체(12)의 하부 부재(14)에는 상부 부재(13)의 내부면(13a)의 경우와 동일한 방식으로, 보유 지지된 공기 그라인더(11)의 외부 원통형부(11a)에 대응하도록 원호형 내부면(14a)이 형성된다. 또한, 하부 부재(14)에는 서보모터(16)의 구동축(17)의 단부 부분(17a)에 끼워진 (제1도에 도시된) 요홈부(14c)가 그 중앙부에 형성된다.

그러므로, 공기 그라인더(11)가 지지체(12)의 상부 부재(13)와 하부 부재(14) 사이에 끼여지고 볼트/너트를 사용하여 더욱 고정되는 경우, 공기 그라인더(11)를 지지체(12)에 의해 보유 지지할 수가 있다. 이러한 경우에, 공기 그라인더(11)의 사하중이 모떼기 가공 작업 중에 작업편 상에 인가되는 것을 방지하기 위해서, 공기 그라인더(11)는 적절히 평형이 잡혀진 후에 지지체(12)의 상부 및 하부 부재(13, 14)사이에 지지된다.

상술한 바와 같이 구성된 가압 처리 장치(A)의 장착 부재(20)의 아암 결합부(22)는 제1도에 도시된 바와 같이 아암(R)의 한 단부에 고정된다.

이하에, 본 발명의 가압 처리 장치(A)가 제공된 로봇을 사용하는 모떼기 가공 작업에 대해 설명한다. 다음의 설명에 있어서, 모떼기 가공 작업은 (도시되지 않은)로봇 제어기에 의해 명령된다.

(1) 작업편(W)의 부근에 공기 그라인더(11)의 처리부(예컨대, 블레이드) (11d)를 위치시키도록 로봇 아암(R)을 이동시킨다.

(2) 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)를 회전시킨다.

(3) 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)가 작업편(W)의 모떼기 가공면과 접촉 상태로 되도록 로봇 아암(R)을 이동시킨다.

(4) 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)가 소정의 가압력 하에서 작업편(W)과 압력 접촉 상태로 되도록 몸체(10)를 소정 방향으로 선회시키기 위해 일정한 토오크로 서보모터(16)를 구동시킨다. 모떼기 가공 작업 동안에, 서보모토(16)의 가압력을 일정 수준으로 유지시킨다.

(5) 소정의 모떼기 가공 작업을 수행하도록 명령 데이터에 따라 로봇 아암(R)을 이동시킨다. 이러한 경우에, 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)가 항상 일정한 가압력으로 서보모토(16)에 의해 작업편(W)과 압력 접촉 상태로 되기 때문에, 모떼기 가공 작업을 균일하게 계속할 수가 있다.

상술한 바와 같이, 제1실시예에 있어서는, 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)의 가압력을 검출하지 않고 또한 검출된 가압력을 피드백하지 않고 일정한 가압력 하에서 모떼기 가공 작업이 이루어질 수 있기 때문에, 균일한 모떼기 가공 작업을 간단하게 달성할 수가 있다. 또한, 가압 처리 장치(A)의 구성이 상술한 바와 같이 단순화되기 때문에, 가압 처리 장치(A)를 비교적 낮은 비용으로 제조할 수가 있다. 또한, 고가의 피드백 제어가 필요하지 않기 때문에, 제어 시스템을 단순화할 수 있어서 작업성을 개량하면서도 로봇 설비의 전체 비용을 줄일 수가 있다.

[제2실시예]

제4도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 사용된 가압 처리 장치(A)의 제2실시예를 도시하는 측면도로서, 장착 부재(20)가 로봇 아암(R)에서 분리된 상태로 도시되어 있다. 이러한 제2실시예에 있어서, 제1실시예의 장착 부재(20)는 공기 그라인더(11)의 처리부(블레이드)(11d)가 로봇 아암(R)의 중심축의 연장선(CL) 상에 위치될 수 있는 식으로 수정되어 있다. 이러한 제2실시예에 있어서는, 제1실시예의 경우와 비교할 때, 곡면을 형성하기 위한 모떼기 가공 작업동안에 로봇 아암(R)의 운동 스트로크를 최소화할 수 있다는 잇점이 있다. 또한, 제2실시예의 구성, 작동 및 효과는 상술한 특징을 제외하고는 제1실시예의 경우와 동일하다.

[제3실시예]

제5도는 본 발명에 따른 가압 처리 방법용으로 사용된 가압 처리 장치(A)의 제3실시예를 도시하는 측면도로서, 장착 부재(20)가 로봇 아암(R)에 고정된 상태로 도시되어 있다. 이러한 제3실시예에 있어서, 제1실시예의 평형 로드 부재(40)가 지지체(12)에 의해 보유 지지되는 식으로 수정되어 있다. 또한, 공기 그라인더(11)는 평형 로드 부재(40)의 한 단부에 부착되고, 그 다른 단부에는 평형추(43)의 위치가 조정가능하게 이동될 수 있는 식으로 평형추(43)가 부착되어 있다. 그러므로, 공기 그라인더의 중량에 의해 야기된 모멘트 힘은 평형추의 모멘트힘에 의해 상쇄될 수 있다. 이러한 경우에, 공기 그라인더(11)가 부착되는 평형로드 부재(40)의 좌측부(40a)는 공기 그라인더(11)의 처리부(11d)의 운동 스트로크가 모떼기 가공 작업 중에 감소될 수 있게 하는 형상으로 형성되어 있다. 예를 들어, 제5도에 도시된 경우에 있어서는, 공기 그라인더(11)가 장착되는 좌측부는 평형로드 부재(40)의 중간부로부터 좌측 단부로 상방으로 경사지게 굴곡되어 있다. 또한, 블레이드(처리부)(11d)는 40° 내지 50°의 꼭지각을 갖는 원추 형상(즉, 팽이 형상)으로 형성되어 있다.

제3실시예에 있어서는, 공기 그라인더(11)가 평형 로드 부재(40)의 한단부(좌측부)에 부착되고 또한 이 평형 로드 부재(40)의 좌측부가 공기 그라인더(11)의 처리용으로 적절하도록 형성되기 때문에, 제2실시예의 것과 비교할 때, 로봇 아암(R)의 운동 스트로크를 더욱 감소시킬 수가 있다. 그 결과, 로봇에 인가된 명령들은 특히 모떼기 가공면을 만곡시킬 때에 현저하게 단순화될 수가 있다. 또한, 공기 그라인더(11)의 블레이드(11d)가 약 40° 내지 50°의 꼭지각을 갖는 원추 형상으로 형성되기 때문에, 로봇 아암(R)의 궤적이 편향된다 할지라도, 블레이드가 로봇 아암(R)의 편향을 흡수하도록 이동될 수 있으므로, 로봇 아암(R)의 궤적의 편향으로 인한 모떼기 가공 작업의 편차(dispersion)를 방지할 수가 있다.

본 발명에 따른 가압 처리 방법 및 장치가 모떼기 가공 작업의 경우를 취하여 설명되어 있으나, 본 발명에 따른 가압 처리 방법 및 장치는 단지 모떼기 가공 작업에만 한정되지 않고 다른 작업에도 적용할 수가 있다.

예를 들어, 제6도는 본 발명에 따른 가압 처리 장치가 적용된 피복 장치를 도시하고 있다. 제6도에서는, 공기 그라인더(11) 대신에 회전 도포 장치(50)가 부착되어 있다. 이러한 경우, 회전 도포 장치(50)의 회전축(51)에 코튼(cotton)패드(52)가 부착될 때에, 균일한 도포 압력 하에서 피복 작업(또는 도금 작업, 코팅작업, 세척작업, 등)을 수행할 수가 있다. 또한, 회전 도포 장치(50)가 파지공정을 포함하는 피복 작업에 적용될 때, 균일한 피복 작업이 이루어질 수 있다.

또한, 제6도에 있어서, 참조 부호 53 및 54는 피복 액체가 이송되는 파이프들을 나타내며, 참조번호 56은 피복될 부분을 나타낸다.

또한, 처리수단 (예컨대, 그라인더)의 사하중이 가압력으로서 처리부(예컨대, 블레이드)에 인가되는 것을 방지하는 방법으로서, 다양한 방법들이 고려될 수가 있다. 예를 들어, 처리 수단(그라인더)의 사하중에 의해 야기된 압력을 상쇄하기 위한 토오크를 계산하는 계산 수단을 로봇 제어기에 제공하여, 처리 수단(그라인더)의 사하중이 처리부(블레이드)에 인가되지 않도록 일정 토오크 인가 수단(서보모터)에 인가될 일정한 토오크에 계산된 상쇄 토오크를 더해준다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 다른 가압 처리 방법 및 장치에 있어서는, 작업편에 재한 처리부(블레이드)의 가압력을 검출하지 않고 그리고 검출된 가압력을 로봇 제어기로 피드백하지 않고 일정한 가압력 하에서 가압 처리가 이루어질 수 있다는 우수한 효과가 있다. 또한, 피드백 제어가 전혀 이루어지지 않기 때문에, 가압 처리 장치의 구성을 단순화할 수 있고, 이에 따라 가압 처리 장치의 비용을 줄일 수가 있다.

Claims

처리 수단의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않은 상태에서 처리 수단을 회전가능하게 보유 지지하는 단계와, 일정한 토오크를 인가하는 수단에 의해 일정 토오크로 처리 수단을 소정 방향으로 선회시켜서 얻어진 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 처리 수단의 처리부를 가압함으로써 작업편을 처리 수단에 의해 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법.
제1항에 있어서, 처리 수단은 그라인딩 장치, 폴리싱 장치, 절삭 장치, 브러싱 장치 및 피복 장치 중 어느 하나이고, 일정 토오크 인가 수단은 서보모터인 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법.
제1항에 있어서, 한 단부에 처리 수단을 갖고 다른 단부에 평형추를 갖는 평형 로드 부재의 중간부를 지지체를 사용하여 보유 지지함으로써, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태가 실현될 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법.
제1항에 있어서, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력을 상쇄하기 위한 토오크를 상기 일정 토오크에 더해줌으로써, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태가 실현될 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법.
제1항에 있어서, 처리 수단이 와이어 또는 파이프를 거쳐 처리 수단의 처리부를 구동하기 위한 구동원에 연결되는 경우, 와이어와 파이프의 연결부들에 비틀림 또는 인장력이 전혀 인가되지 않는 식으로 와이어 또는 파이프가 배열되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 방법.
다관절 로봇과 같은 자동 기계 처리 수단 사에 장착되어 사용되는 가압 처리 장치에 있어서, 상기 처리 수단의 사하중에 의해 야기된 압력이 그 처리부에 인가되지 않는 식으로 지지체에 의해 보유 지지되는 처리 수단과, 일정한 토오크로 상기 처리 수단을 소정 방향으로 선회시키는 일정 토오크 인가 수단과, 상기 일정 토오크 인가 수단을 로봇 아암에 장착하는 장착 부재를 포함하고, 상기 처리 수단의 처리부가 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 가압되는 상태에서 작업편이 상기 처리 수단에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
다관절 로봇과 같은 자동기계 처리 수단 상에 장착되어 사용되는 가압 처리장치에 있어서, 작업편을 처리하는 처리 수단과, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력을 상쇄하기 위한 토오크를 계산하는 토오크 계산 수단과 , 상기 토오크 계산 수단에 의해 계산된 상쇄 토오크를 더해줌으로써 얻어진 일정한 토오크로 상기 처리 수단을 소정 방향으로 선회시키는 일정 토오크 인가 수단과, 상기 일정 토오크 인가 수단을 로봇 아암에 장착하는 장착 부재를 포함하고, 상기 처리 수단의 처리부가 일정한 가압력 하에서 작업편에 대항하여 가압되는 상태에서 작업편이 상기 처리 수단에 의해 처리 되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제6항에 있어서, 상기 장착 부재는 상기 처리 수단의 처리부가 로봇 아암의 중심축의 연장선 상에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 장착 부재는 상기 처리 수단의 처리부가 로봇 아암의 중심축의 연장선 상에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제6항에 있어서, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태는 한 단부에 처리 수단을 갖고 다른 단부에 평형추를 갖는 평형 로드 부재의 중간부를 지지체에 의해 보유 지지함으로써 실현될 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제7항에 있어서, 처리 수단의 처리부의 사하중에 의해 야기된 압력이 처리 수단의 처리부에 인가되지 않는 상태는 한 단부에 처리 수단을 갖고 다른 단부에 평형추를 갖는 평형 로드 부재의 중간부를 지지체에 의해 보유 지지함으로써 실현될 수 있는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제6항에 있어서, 처리 수단은 그라인딩 장치, 폴리싱 장치, 절삭 장치, 브러싱 장치, 및 피복 장치 중 어느 하나이고, 일정 토오크 인가 수단은 서보모터인 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제7항에 있어서, 처리 수단은 그라인딩 장치, 폴리싱 장치, 절삭 장치, 브러싱 장치 및 피복 장치 중 어느 하나이고, 일정 토오크 인가 수단은 서보모터인 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제9항에 있어서, 폴리싱 장치의 블레이드는 40° 내지 50°의 꼭지각을 갖는 원추형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제6항에 있어서, 처리 수단이 와이어 또는 파이프를 거쳐 처리 수단의 처리부를 구동하기 위한 구동원에 연결되는 경우, 와이어 또는 파이프는 와이어와 파이프의 연결부들에 비틀림 또는 인장력이 전혀 인가되지 않는 식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.
제7항에 있어서, 처리 수단이 와이어 또는 파이프를 거쳐 처리 수단의 처리부를 구동하기 위한 구동원에 연결되는 경우, 와이어 또는 파이프는 와이어와 파이프의 연결부들에 비틀림 또는 인장력이 인가되지 않는 식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 가압 처리 장치.