TWI533974B - 加工裝置 - Google Patents

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TWI533974B
TWI533974B TW103121866A TW103121866A TWI533974B TW I533974 B TWI533974 B TW I533974B TW 103121866 A TW103121866 A TW 103121866A TW 103121866 A TW103121866 A TW 103121866A TW I533974 B TWI533974 B TW I533974B
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Description

加工裝置
本發明係有關一種一邊對工件的一部分進行仿形，一邊進行加工之加工裝置。
以往，就自動進行工件的倒角與修毛邊之加工裝置而言，已揭示一種將旋轉工具安裝在多關節機器人之手臂的前端側，並以旋轉工具對固定在輔助具上之工件進行倒角或修毛邊之加工的加工裝置(例如參照專利文獻1)。在多關節機器人之手臂的前端係設有與工件之仿形基準面接觸之仿形導引滾輪、及安裝在仿形導引滾輪側之旋轉工具，在仿形導引滾輪與工件仿形基準面接觸之狀態下，旋轉工具切除工件表面的毛邊。
(先前技術文獻)
(專利文獻)
專利文獻1：日本特許第3020060號公報
然而，近年來，出現了FRP(Fiber Reinforced Plastics，纖維強化塑膠)、CFRP、GFRP等將纖維加入於塑 膠之中而使強度提升之複合材料，且廣泛使用於各種工業製品。在使用此種複合材料之樹脂製品中，尺寸難以在成形時固定，而有難以進行二次加工的問題。
在以往的技術中，例如長條狀的工件且在長邊方向一方的側緣具有毛邊，並在另一方的側緣具有仿形基準面之工件中，係難以切除該毛邊。此外，若長條狀工件的寬度尺寸於長邊方向有變化、或工件厚度於長邊方向有變化，會有更難以切除該毛邊的問題。
在上述長條之工件中，不僅切除一方側緣的毛邊，也常要求將該側緣部同時地倒角，但目前，可解決所要求的加工裝置並未被開發出且不存在。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，目的在於提供一種可精確度良好地進行二次加工之加工裝置。
為解決上述課題，本發明係一種對在一方的側緣具有加工面且在另一方的側緣具備仿形部之工件進行加工之加工裝置，其特徵係將前述工件夾持於加工單元之加工工具與抵接於前述仿形部的仿形構件之間而使前述加工單元移動，藉前述加工工具加工前述工件的加工面。
此時，前述加工單元亦可具備：抵接於前述工件的仿形部抵接的滾輪；及使相對於前述滾輪的距離與工件的寬度一致而與前述滾輪的支撐軸呈平行地延伸之加工工具。
在本發明中，係在將工件夾持於仿形構件(滾輪)與加工工具之間的狀態下進行加工，故即使為在成形時尺寸 難以固定的樹脂製品，亦可維持尺寸精確度，而可精確度良好地進行二次加工。
加工工具係具備與仿形構件(滾輪)相對向之切削刃。
亦可具備使前述滾輪、前述加工工具間的前述距離可變化的致動器。
此外，亦可形成為使前述致動器的控制數據與前述機器人的控制數據同步之構成。
在該等發明中，滾輪與加工工具之間的距離係藉致動器而可變化，故即使對於寬度尺寸在長邊方向變化的工件亦可適用，且可精確度良好的二次加工。
在上述構成中，亦可為前述滾輪及前述加工工具係被一體地支撐於可動體，前述可動體透過第1浮動機構而被加工單元的基體連結。
此外，亦可為透過前述第1浮動機構而在前述加工單元的基體連結滑動件，透過第2浮動機構而在前述滑動件連結前述可動體。
即使工件於寬度方向或厚度方向變形成彎曲起伏，亦可藉由第1浮動機構或第2浮動機構的功能，使滾輪及加工工具追隨該彎曲起伏變形，並精確度良好地進行二次加工。
亦可為前述加工單元具備具有一對滾子的工具之夾持輔助具，且將工件夾持於前述一對滾子之間而加工該工件。
亦可為前述一對滾子透過中心校正機構而被開閉。
即使工件的厚度在長度方向變化，亦可藉由夾持輔助具的功能而使滾輪及加工工具追隨其變化，而精確度良好地進行二次加工。
前述加工工具亦可為旋轉工具。
就前述旋轉工具而言，可適用端銑刀或旋轉鉸刀等各種工具。
前述旋轉工具亦可具備倒角刃。
前述倒角刃亦可具備於軸方向分離的一對刃部。
此外，前述加工工具亦可為刮削器，前述刮削器亦可具備倒角刃。
前述加工單元係亦可具備具有於軸方向分離的一對刃部、及於前述刃部間抵接於工件之基準仿形部的旋轉工具，前述仿形構件為固定式，且將前述工件夾持在前述固定式的仿形構件與前述旋轉工具的基準仿形部之間而使前述加工單元移動，藉由前述加工工具而加工前述工件的加工面。
亦可前述旋轉工具被支撐於可動體，前述可動體透過第1浮動機構而與前述加工單元的基體連結。
亦可在前述加工單元的基體透過前述第1浮動機構而連結滑動件，在前述滑動件透過第2浮動機構而連結前述可動體。
亦可前述加工單元具備具有一對滾子之工件的夾持輔助具，將工件夾持於前述一對滾子之間，使前述倒角刃與前述工件相互對位。
亦可前述一對滾子透過中心校正機構而被開閉。
本發明係將工件夾持於加工單元的加工工具及抵接於仿形部的仿形構件之間而使加工單元移動，藉由加工工具以加工工件的加工面，因此，即使是例如使用如上述複合材料之樹脂製品等，尺寸在成形時難以固定之製品，亦可維持正規的尺寸而精確度良好地進行二次加工。
10‧‧‧加工裝置
11‧‧‧多關節機器人
12‧‧‧手臂
12a‧‧‧前端部
13‧‧‧加工單元
14‧‧‧機器人控制部
16‧‧‧倒角控制部
17‧‧‧位置感測器
25‧‧‧基體
26‧‧‧第1滑動機構(第1浮動機構)
27‧‧‧滑動件
28‧‧‧第2滑動機構(第2浮動機構)
29‧‧‧可動體
29a‧‧‧上部
29b‧‧‧中間部
29c‧‧‧下部
30‧‧‧加工部
31‧‧‧第1作動缸裝置
32‧‧‧第2作動缸裝置
33‧‧‧上軌道
34‧‧‧下軌道
36‧‧‧滑動件側軌道
37‧‧‧可動體側軌道
41、71‧‧‧旋轉工具
41a、64a‧‧‧軸線
41b‧‧‧切削刃(倒角刃)
41c‧‧‧逃逸部
42‧‧‧加工本體部
43‧‧‧夾持單元
44‧‧‧仿形單元
46‧‧‧驅動馬達
47‧‧‧夾具
51‧‧‧中心校正作動缸裝置(中心校正機構)
52‧‧‧夾持部
54‧‧‧仿形本體部
55‧‧‧仿形作動缸(致動器)
56‧‧‧基部
56a、64‧‧‧支軸
56b‧‧‧支軸
57‧‧‧仿形滾輪(滾輪)
57a‧‧‧軸線(滾輪的支撐軸)
60‧‧‧刃部中心線
61‧‧‧顎部
63‧‧‧夾持手臂(夾持輔助具)
63a‧‧‧分岔部
65‧‧‧夾持滾輪(滾子)
72‧‧‧軸部
72a、73a‧‧‧鍵溝
72c‧‧‧段部
72D‧‧‧小徑部(仿形部)
73‧‧‧刃部(倒角刃)
73b、141b‧‧‧切削刃
73d、Wa‧‧‧端面
74‧‧‧螺栓
76‧‧‧墊片
81‧‧‧固定部
130‧‧‧加工部
141‧‧‧刮削器
141n‧‧‧背隙面
141s‧‧‧耙面
142‧‧‧加工本體部
147‧‧‧夾具
148‧‧‧螺絲
L1、L2‧‧‧距離
W‧‧‧工件
Wb‧‧‧毛邊
Wc‧‧‧帶狀部
Wd‧‧‧仿形部
We‧‧‧圓角
α 1、β 1‧‧‧角度
δ‧‧‧間隔
第1圖係顯示本發明第1實施形態之加工裝置的圖。
第2圖係顯示加工單元之重要部位的立體圖。
第3圖係顯示加工單元之重要部位的側視圖。
第4圖係顯示在加工單元中作為加工對象之工件的一例的立體圖。
第5圖係顯示旋轉工具及工件的說明圖。
第6圖係顯示本發明第2實施形態之加工裝置的圖。
第7圖係顯示加工單元之重要部位的側視圖。
第8圖係顯示刮削器(scraper)之側視圖。
第9圖係顯示本發明第3實施形態之加工裝置的圖。
第10圖係顯示第3實施形態之旋轉工具及工件的說明圖。
第11圖係顯示旋轉工具之倒角加工的作用圖，第11圖(A)係顯示倒角加工前之狀態的圖，第11圖(B)係顯示倒角加工中之狀態的圖。
以下，參照圖式，針對本發明之實施形態進行說明。
<第1實施形態>
第1圖係顯示本發明第1實施形態之加工裝置10的側視圖。
該加工裝置10係適用於工件W(例如，參照第4圖)之加工裝置，該工件W係於一方的側緣具有加工面(端面)Wa，於另一方的側緣具有仿形部Wd。
加工裝置10係具備：多關節機器人11(機器人)、安裝在多關節機器人11之手臂12的前端部12a之加工單元13、控制多關節機器人11所具備之複數個手臂之動作的機器人控制部14、控制加工單元13之動作的倒角控制部16、檢測加工單元13的可動部(詳細內容後述)之位置的位置感測器17。
多關節機器人11係例如複數個手臂及手臂以外的各部由沿著軸延伸的部分及與軸正交的部分所構成。沿著軸延伸的部分係繞著軸轉動，與軸正交的部分係繞著軸擺動。多關節機器人11係具備6個上述軸之6軸型，使加工單元13三維地平行移動、繞著軸轉動及繞著軸擺動。
加工裝置10的機器人並不限定於6軸型等多關節機器人，例如亦可為固定型機器人。
加工單元13係用以進行例如將經樹脂成形的工件W之端面倒角(倒C角)或圓角(倒R角)等之切 削加工、或去除模具成形時產生於工件W之端面的毛邊之裝置。再者，本說明書中倒角不僅切除工件端面的邊緣(edge)，亦包含於端面整體形成圓角We的情形。
詳言之，加工單元13係具備：從手臂12的前端部12a側依序設置之基體25、第1滑動機構26、滑動件27、第2滑動機構28、可動體29、加工部30、以及空壓(或油壓式)的第1作動缸裝置31和第2作動缸裝置32。
基體25係安裝於手臂12之前端部12a的部分。第1滑動機構26係由固定在基體25之下部的上軌道33、及可滑動地安裝在上軌道33並且固定於滑動件27的上部之下軌道34所構成。上軌道33與下軌道34的相對移動係藉由固定於基體25或滑動件27的第1作動缸裝置31來進行。
第2滑動機構28係由固定於滑動件27之側部的滑動件側軌道36、及可滑動地安裝在滑動件側軌道36並且固定於可動體29之側部的可動體側軌道37所構成。滑動件側軌道36與可動體側軌道37的相對移動，係藉由固定於滑動件27或可動體29之第2作動缸裝置32來進行。
加工部30係由裝設有旋轉工具41之加工本體部42、夾持工件W之夾持單元43、及對工件W進行仿形之仿形單元44所構成。
加工本體部42係由固定於可動體29之上部29a的驅動馬達46、透過夾具47而可裝拆地安裝於驅動馬達46之旋轉軸46a的旋轉工具41所構成。
夾持單元43係由固定於可動體29之中間部29b的空壓(或油壓式)的中心校正作動缸裝置51、及可裝拆地安裝在中心校正作動缸裝置51之一對夾持部52,52所構成。
中心校正作動缸裝置51係具有將一對夾持部52,52在圖中的上下方向進行中心校正之功能。一對夾持部52,52係以中心校正作動缸裝置51進行中心校正且夾持工件W，而可使工件W對旋轉工具41進行定位。
仿形單元44係由可滑動地設於可動體29之下部29c之仿形本體部54、及為了使該仿形本體部54滑動而固定於可動體29之下部29c的空壓(或油壓式)之仿形作動缸55所構成。
仿形本體部54係由可滑動地安裝於可動體29的下部29c之基部56、安裝於基部56之支軸56a、可旋轉地支撐於支軸56a的前端部之仿形滾輪57所構成。為了不傷及工件W仿形表面，仿形滾輪57係以可減輕旋轉時的摩擦為佳，例如，宜為具有內環及外環之滾珠軸承。但是，若工件W強度高且為難以損傷之材料的工件W，則亦可使用固定的軸件或球體等來取代仿形滾輪57。
一邊仿形滾輪57抵接於工件W的仿形部，一邊以加工本體部42的旋轉工具41進行工件W的倒角及去毛邊。藉由以仿形作動缸裝置55使仿形本體部54移動，可調整旋轉工具41的軸線41a與仿形滾輪57的軸線57a的間隔δ。
倒角控制部16係控制第1作動缸裝置31、 第2作動缸裝置32、中心校正作動缸裝置51及仿形作動缸裝置55各自具備之電磁閥的開閉，以控制供給至各作動缸裝置之空壓(或油壓)，並控制各作動缸裝置之動作。
機器人控制部14係具有記憶用以控制多關節機器人11之機器人控制數據的記憶部，且機器人控制數據被記憶於該記憶部。
所謂機器人控制數據係例如由教導(teaching)所得之工件W的形狀數據、旋轉工具41的加工路徑(軌跡資訊)、及與該等形狀數據、加工路徑對應之多關節機器人11的手臂及手臂以外的部分的轉動、擺動角度數據。
倒角控制部16係具有記憶用以控制加工單元13之倒角控制數據的記憶部，且倒角控制數據被記憶於該記憶部。
倒角控制數據係例如由第1作動缸裝置31造成之第1滑動機構26的滑動量、第2作動缸裝置32造成之第2滑動機構28的滑動量、由中心校正作動缸機構51進行之中心校正時序、由仿形作動缸裝置55造成之間隔δ。
機器人控制部14及倒角控制部16係使機器人控制數據與倒角控制數據同步，例如，使手臂12之前端部12a的座標數據、加工單元13之旋轉工具41的刃部之座標及有無實施與該座標對應之倒角、去毛邊的加工同步，與記憶於機器人控制部14之記憶部之工件W的形狀數據等對應，而實施工件W之倒角、去毛邊加工。
第2圖係顯示加工單元13之重要部位的立體圖。
加工本體部42的旋轉工具41係於前端部一體形成有2片切削刃41b，該切削刃41b係為了進行工件W(參照第1圖)之端面的倒角加工及去毛邊加工而形成為凹狀。該旋轉工具41的切削刃41b並不限定於2片刃，若可配置於工具本體，則亦可為3片刃或4片刃等。
夾持單元43的中心校正作動缸裝置51係在端部具備一對顎部61,61，該等顎部61,61係分別經由內藏的一對手臂構件而連結至內藏之單一的作動缸部。使單一的作動缸部以空壓或油壓動作，藉此經由一對手臂構件而使顎部61,61朝彼此接近或遠離的方向僅移動相同距離。
在各顎部61的前端安裝有夾持部52。夾持部52係由ㄈ字形的夾持手臂63、經由支軸64而可旋轉地支撐於夾持手臂63前端之分岔部63a的夾持滾輪65、及防止支軸64脫落之扣環(未圖示)所構成。
第3圖係顯示加工單元13之重要部位之側視圖。
夾持單元43之支軸64的軸線64a係朝相對於旋轉工具41的軸線41a成為直角的方向延伸。
刃部中心線60通過旋轉工具41之切削刃41b的寬度中心(旋轉工具41之長邊方向的切削刃41b的中心)。屬於一對夾持滾輪65,65的旋轉中心之支軸64,64的軸線64a,64a係相對於刃部中心線60而分別朝上下離開達距離L2，在該狀態下，工件W係藉由一對夾持滾輪65,65所握持。
以夾持滾輪65,65握持工件W前，支軸64,64的軸線64a,64a係相對於刃部中心線60而分別朝上下離開達距離L1。
仿形單元44的基部56之支軸56a及仿形滾輪57係各自的軸線56b及軸線57a為一致，且該等軸線56b,57a係與刃部中心線60正交。
工件W係其端面Wa(參照第5圖)被倒角加工。對於以樹脂成形模具成形其期間，於分模部分的端面Wa產生有毛邊Wb(參照第5圖)者，同時進行端面Wa的倒角與毛邊Wb的去除。
第4圖係顯示在加工單元中作為加工對象之工件W的一例的立體圖。
工件W係具備例如以板狀彎曲之方式模具成形，並於緣部高度(或寬度)在中途由H變化為H1，且再變得比H1更小之帶狀部Wc。
帶狀部Wc係具備端面Wa、及設定在彎曲部的前端之仿形部Wd。在第3圖及第4圖中，進行倒角、去毛邊的加工時，旋轉工具41(參照第3圖)抵接於端面Wa，仿形滾輪57抵接於仿形部Wd。毛邊Wb係例如接連形成於端面Wa。
第5圖係顯示旋轉工具41及工件W的說明圖。
旋轉工具41係在前端部具備形成為環狀的凹部之2片切削刃41b。切削刃41b係剖面形成為圓弧狀。因此， 在使切削刃41b旋轉而加工工件W的端面Wa時，會在工件W的邊緣形成凸起且剖面圓弧狀的圓角(即所謂的倒R角)We。若在加工前之工件W的端面Wa具有毛邊Wb，也以切削刃41b切削而去除該毛邊Wb。
在切削刃41b的兩側係形成有剖面接連於切削刃41b的圓弧之剖面直線狀的逃逸部41c。
接著說明以上所述之加工裝置10的作用。
如第3圖所示，使多關節機器人11(參照第1圖)及加工單元13(參照第1圖)對於固定在作業台上之工件W動作，以使其帶狀部Wc大致位於刃部中心線60上並且位於旋轉工具41與仿形滾輪57之間。
然後，使中心校正作動缸裝置51動作而如箭號A,A所示般使一對夾持滾輪65,65進行中心校正，以一對夾持滾輪65,65包夾工件W的帶狀部Wc。
此時，一對夾持滾輪65,65係相對於刃部中心線60而從距離L1,L1接近至距離L2,L2。
結果，工件W係位於刃部中心線60上。接著，使仿形作動缸55動作，使仿形本體部54如空心箭號B所示般朝旋轉工具41側移動。結果，工件W的端面Wa(參照第5圖)抵接於旋轉工具41的切削刃41b，而仿形滾輪57抵接於工件W的仿形部Wd。
然後，在此狀態下，使旋轉工具41旋轉，且藉由多關節機器人11及加工單元13的共同作業使加工單元13沿著帶狀部Wc移動。藉此，進行工件W的倒角， 且在工件W的端面Wa具有毛邊Wb時接連著進行去毛邊。
此時，旋轉工具41的軸線41a與仿形滾輪57的軸線57a之間隔δ係藉由仿形作動缸裝置55來控制，而與工件W之帶狀部Wc的高度(寬度)對應變化，故即使帶狀部Wc的高度(寬度)在工件的長邊方向變化，亦可以旋轉工具41之切削刃41b恆常地加工一定形狀的倒角。因此，可提升經二次加工之工件W的品質。
於第3、4圖中，假設即使工件W的帶狀部Wc之高度(寬度)為固定，若在工件長邊方向觀察，有時朝寬方向變形而彎曲起伏。在本實施形態中，即使在帶狀部Wc具有朝向橫方向的彎曲起伏，由於第1滑動機構26(參照第1圖)發揮功能，故仿形滾輪57與旋轉工具41會追隨彎曲起伏而進行精確度極佳的二次加工。
此外，於第3、4圖中，若在工件長邊方向觀察，工件W的帶狀部Wc有時朝第3圖中上下方向變形而彎曲起伏。在本實施形態中，即使在帶狀部Wc具有第3圖中上下方向的彎曲起伏，由於第2滑動機構28(參照第2圖)發揮功能，故仿形滾輪57與旋轉工具41追隨彎曲起伏而進行精確度極佳的二次加工。
一對夾持滾輪65,65係一邊旋轉一邊夾持工件W，且仿形滾輪57係一邊旋轉而一邊對工件W仿形，故可一邊使工件W相對於旋轉工具41的切削刃41b定位且一邊對工件W仿形，而可在加工中進行流暢的動作。藉此，可迅速地進行工件W之倒角及去毛邊的加工。
在上述實施形態中，係說明旋轉工具41為具有與仿形滾輪57相對向之切削刃41b的加工工具，惟其並不限定於倒角用的工具，亦可為例如遍及軸長而具有切削刃之一般的端銑刀或旋轉鉸刀等。
<第2實施形態>
第6圖係顯示第2實施形態之加工裝置10的圖，第7圖係其放大圖，第8圖係第7圖之X-X線剖面圖。於第6圖及第7途中，與第1圖相同的部分係附加相同符號來顯示，並省略其說明。
在第2實施形態中，係裝設有刮削器(scraper)141以取代旋轉工具41(參照第1圖)。亦即，參照第6、7圖，第2實施形態之加工部130係具有加工本體部142，加工本體部142係具備固定於可動體29之上部29a之夾具147。刮削器141透過複數根螺絲148而定位固定於該夾具147。該刮削器141係平板狀刀具，且與仿形滾輪57的軸線57a呈平行地延伸。刮削器141係以超硬合金形成，而防止刀刃折損及刀刃缺角。超硬合金由於固有頻率高而可防止顫振。
如第7圖所示，刮削器141係形成有切削刃141b，該切削刃141b係形成為凹狀而用以進行工件W之端面的倒角加工及去毛邊加工。如第8圖所示，切削刃141b在剖視中係具有耙面(rake face)141s與背隙面141n。切削刃141b之耙面141s與刮削器表面141h所成的角度α 1係例如設定 為5至30°，耙面141s與背隙面141n所成的角度(刀尖角)β 1係設定為例如60至120°。
該刮削器141構成為具有與仿形滾輪57相對向之切削刃141b的加工工具。
接著，說明第2實施形態的作用。
如第7圖所示，將工件W夾於刮削器141與仿形滾輪57之間，若使刮削器141朝第8圖的箭號方向移動，藉由刮削器141之刀尖的切削刃141b進行工件W之端面的去毛邊、倒角加工。
在去毛邊、倒角加工時，係以預定的推壓力，將刮削器141之刀尖推壓至工件W的端面。其推力較佳係0.5至50(N)的範圍內。設為該範圍時，可確保充分的切削量，且執行完工感優異的倒角加工。推壓力為超過50(N)的荷重時，切削量增加而於刮削器141產生顫振，且加工面的完工惡化，推壓力未達0.5(N)時，切削量變少，無法充分去除毛邊。
刮削器141的姿勢係如第8圖所示，控制成刮削器表面141h與工件W的加工面正交。
由於刮削器表面141h與工件W的加工面正交，故倒角加工中之切削角係成為與耙面141s與刮削器表面141h所成之角度α 1(例如5°至30°)相同角度之負的切削角。若使切削角設為5°至30°之負的切削角，可確保充分的切削量，並且執行完工感優異的倒角加工。若使切削角設為正的切削角或未達5°之負的切削角，切削量會增加而產生 顫振，且加工面的完工惡化，若成為超過30°之負的切削角，切削量會變少，無法充分地去除毛邊。
在本實施形態中，係與第1實施形態同樣，即使帶狀部Wc的高度(寬度)在工件的長邊方向變化，亦可恆常地以刮削器141的切削刃141b加工一定形狀的倒角。因此，可提升經二次加工之工件W的品質。
此外，於第3、4圖中，工件W的帶狀部Wc係假設高度(寬度)為固定，若在工件長邊方向觀察，有時亦朝橫方向變形而彎曲起伏。在本實施形態中，即使在帶狀部Wc有朝向橫方向的彎曲起伏，也由於第1滑動機構26(參照第1圖)發揮功能，仿形滾輪57與刮削器141追隨彎曲起伏而進行精確度極佳的二次加工。
此外，於第3、4圖中，若在工件長邊方向觀察，工件W的帶狀部Wc有時朝第3圖中上下方向變形而彎曲起伏。在本實施形態中，即使在帶狀部Wc有第3圖中上下方向的彎曲起伏，也由於第2滑動機構28(參照第1圖)發揮功能，故仿形滾輪57與刮削器141追隨彎曲起伏而進行精確度極佳的二次加工。一對夾持滾輪65,65係一邊旋轉而一邊夾持工件W，且仿形滾輪57係一邊旋轉一邊對工件W仿形，故可一邊使工件W對於刮削器141的切削刃141b而定位且一邊對工件W仿形，可在加工中進行流暢的動作。藉此，可得到迅速地進行工件W之倒角及去毛邊的加工等之效果。
<第3實施形態>
第9圖係顯示第3實施形態之加工裝置10的圖，第10圖係旋轉工具71的放大圖。於第9圖及第10圖中，係對與第1圖相同的部分附加相同符號而顯示，並省略其說明。在第3實施形態中，係與第1實施形態不同而未採用仿形滾輪。在該加工裝置10中，工件W係藉由省略圖示的固定輔助具來固定，在將工件W之仿形部推壓至固定部81的狀態下，藉由旋轉工具71進行工件W的倒角及去毛邊加工。
旋轉工具71係具備：安裝於夾具47(參照第1圖)之軸部72、安裝於該軸部72之前端部的一對刃部73,73、及墊片76，該墊片76係為了防止一方的刃部73從軸部72脫落而以螺栓74安裝在軸部72的端面並抵接於一方之刃部73的端面73d。
軸部72係在前端部形成有亦可作為所謂的仿形部而發揮功能之小徑部72D，在該小徑部72D的外周面形成有沿著軸方向之鍵溝72a,72a，在一對刃部73,73的內周面亦分別形成有鍵溝73a，刃部73係藉由分別插入至鍵溝72a,73a的鍵77而防止旋轉。
此外，刃部73係藉由對貫通外周面、內周面間之內螺紋進行螺絲結合之附六角孔固定螺絲而限制軸方向移動。
刃部73係具備用以切削工件W的端面Wa而形成倒角部Wf,Wf之2片切削刃73b。
一方的刃部73之端面73d係抵接於形成在小徑部72D 的根部之段部72c而於軸方向定位。另一方的刃部73之端面73d係抵接於墊片76而定位。
接著說明以上所述之旋轉工具71的作用。
第11圖係顯示旋轉工具71之倒角加工的作用圖。第11圖(A)係顯示倒角加工前之狀態的圖，第11圖(B)係顯示倒角加工中之狀態的圖。
如第11圖(A)所示，在工件W的端面Wa產生有毛邊Wb。使一對刃部73,73對工件W定位，以使得一對刃部73,73的切削刃73b,73b包含假想線所示之工件W的厚度。然後，如箭號D所示般，使旋轉工具71朝工件W側移動。
如第11圖(B)所示，將旋轉工具71推壓至工件W的端面Wa，進行工件W的二次加工。此時，由於小徑部72D(仿形部)抵接於工件W的端面Wa，故與小徑部72D抵接之端面Wa不被加工。
如此，工件W係藉端面Wa壓接於小徑部72D以仿形定位，並在此狀態下進行端面Wa兩緣的倒角加工及去毛邊，故可提高倒角加工精確度。
如第1圖或第6圖所示，在本實施形態中，係在多關節機器人11之手臂12的前端部12a具備加工單元13，且加工單元13係具備：仿形滾輪57，其係作為與工件W的仿形部Wd抵接的滾輪；及旋轉工具41,71，其係具備使相對於仿形滾輪57的距離與工件W的寬度(帶狀部Wc的寬度)一致而與作為仿形滾輪57之支撐軸的軸 線57a平行地延伸之軸線41a；且旋轉工具41,71具備作為倒角刃之切削刃41b或切削刃73b,73b。
若根據該構成，藉由使仿形滾輪57抵接於工件W的仿形部Wd，並使仿形部Wd和旋轉工具41,71的距離與工件W的寬度一致，而可使旋轉工具41,71對於工件W定位，且可一邊維持工件W的規定尺寸，一邊精確度良好地進行倒角。
此外，如第9圖、第10圖及第11圖(A)與(B)所示，由於刃部73,73具備於軸方向分離之一對作為刃部的切削刃73b,73b，故在以於軸方向分離的一對切削刃73b,73b使工件W倒角時，可將工件W推壓抵接於一對切削刃73b,73b間的旋轉工具71，詳言之係推壓抵接於軸部72的小徑部72D，可提高倒角的二次加工精確度。
此外，如第3圖及第6圖所示，加工單元13係具備具有一對作為滾子之夾持滾輪65,65且作為工件W之夾持輔助具的夾持手臂63,63，將工件W夾持於一對夾持滾輪65,65之間而使刃部73,73與工件W相互對位，故可藉由以夾持手臂63,63夾持工件W，而使工件W相對於刃部73,73精確度良好地定位，可更提高工件W的倒角加工精確度。
此外，由於一對夾持滾輪65,65藉由作為中心校正機構的中心校正裝置51而被開閉，故藉由中心校正裝置51而可使工件W對於刃部73,73恆常地定位於預定位置，且可更加提高工件W的倒角加工精確度。
此外，由於具備使仿形滾輪57、旋轉工具71(或旋轉 工具41)間的距離可變化之作為致動器的仿形作動缸裝置55，故藉由對應於工件W的寬度而以仿形作動缸裝置55使仿形滾輪57、旋轉工具71(或旋轉工具41)間的距離可變化，可對應於工件形狀而進行倒角加工，且可提高泛用性。
此外，如第1圖所示，由於使仿形作動缸裝置55的控制數據與多關節機器人11的控制數據同步，故，例如藉由使作為多關節機器人11的控制數據之工件W的教導數據、及作為仿形作動缸裝置55的控制數據之仿形滾輪57、旋轉工具41間的距離同步，可精確度良好地對工件W倒角。
此外，由於仿形滾輪57及旋轉工具41(或旋轉工具71)被一體地支撐於可動體29，且可動體29透過作為第1浮動機構的第1滑動機構26而連結於加工單元13的基體25，故可透過第1滑動機構26而使仿形滾輪57及旋轉工具41(或旋轉工具71)對於加工單元13的基體25移動，且可容易地追隨工件W的形狀。
此外，由於在加工單元13的基體25透過第1滑動機構26而連結滑動件27，並在滑動件27透過作為第2浮動機構的第2滑動機構28而連結可動體29，故可透過第1滑動機構26及第2滑動機構28而使仿形滾輪57及旋轉工具41(或旋轉工具71)對於加工單元13的基體25移動，可更加容易追隨工件W的形狀，且可提高追隨性。因此，可使工件W的倒角加工更加提升。
此外，若根據上述構成，可一邊使工件W抵接於一對切削刃73b,73b間的小徑部72D，一邊以切削刃73b,73b對工件W倒角，而可以簡單的構造且容易地倒角，並可謀求降低成本及提升生產性。
此外，如第11圖(A)、(B)所示，由於工件W係去毛邊並同時倒角，故可同時進行工件W的倒角與去毛邊的加工，比分別進行倒角與去毛邊可更為提升生產性。
上述之實施形態係只不過顯示本發明之一態樣，可在不脫離本發明之主旨的範圍內任意地變形及應用。
例如，於上述實施形態中，雖如第11圖所示，與旋轉工具71不同個體而另外設有刃部73,73，惟並不限於此，亦可與旋轉工具71的軸部72一體地形成倒角加工用的一對刃部。在本實施形態中，雖如第5圖及第11圖(A)所示進行說明，於工件W具有毛邊Wb時，以加工裝置10同時進行工件W的倒角及去毛邊的加工，惟並不限於此，亦可在工件W沒有毛邊時，藉由加工裝置10進行倒角加工。
旋轉工具41(或旋轉工具71)亦可為遍及軸長而具有切削刃的端銑刀或旋轉鉸刀等。
29c‧‧‧下部
30‧‧‧加工部
41‧‧‧旋轉工具
41a‧‧‧軸線
41b‧‧‧切削刃(倒角刃)
43‧‧‧夾持單元
46‧‧‧驅動馬達
47‧‧‧夾具
51‧‧‧中心校正作動缸裝置(中心校正機構)
54‧‧‧仿形本體部
55‧‧‧仿形作動缸(致動器)
56‧‧‧基部
56a‧‧‧支軸
56b‧‧‧支軸
57‧‧‧仿形滾輪(滾輪)
57a‧‧‧軸線(滾輪的支撐軸)
60‧‧‧刃部中心線
61‧‧‧顎部
63‧‧‧夾持手臂(夾持輔助具)
64‧‧‧支軸
64a‧‧‧軸線
65‧‧‧夾持滾輪(滾子)
L1、L2‧‧‧距離
W‧‧‧工件
Wc‧‧‧帶狀部
Wd‧‧‧仿形部
δ‧‧‧間隔

Claims (16)

  1. 一種加工裝置，係對在一方的側緣具有加工面且在另一方的側緣具備仿形部之工件進行加工者，其特徵係於構成加工單元之抵接於前述仿形部的仿形構件、及使相對於前述仿形構件的距離與前述工件的寬度一致所設置之加工工具之間夾持前述工件，前述加工單元具備具有一對滾子之前述工件的夾持輔助具，將前述工件夾持於前述一對滾子之間而使前述加工單元移動，並藉前述加工工具加工前述工件的前述加工面；前述仿形構件及前述加工工具被一體地支撐於可動體，前述可動體係透過第1浮動機構而與前述加工單元的基體連結。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加工裝置，該加工裝置具備使前述仿形構件及前述加工工具間的前述距離可變化的致動器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之加工裝置，其中，透過前述第1浮動機構而在前述加工單元的基體連結有滑動件，透過第2浮動機構而在前述滑動件連結有前述可動體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之加工裝置，其中，透過前述第1浮動機構而在前述加工單元的基體連結有滑動件，透過第2浮動機構而在前述滑動件連結有前述可動體。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之加工裝 置，其中，前述一對滾子係透過中心校正機構而開閉。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之加工裝置，其中，前述加工工具係旋轉工具。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之加工裝置，其中，前述加工工具係旋轉工具。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之加工裝置，其中，前述加工工具係刮削器。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之加工裝置，其中，前述加工工具係刮削器。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之加工裝置，其中，前述仿形構件係以支撐軸與前述加工工具的軸線呈平行地延伸之滾輪所構成。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之加工裝置，其中，前述仿形構件係以支撐軸與前述加工工具的軸線呈平行地延伸之滾輪所構成。
  12. 一種加工裝置，係對在一方的側緣具有加工面且在另一方的側緣具備仿形部之工件進行加工者，其特徵係於構成加工單元之抵接於前述仿形部的仿形構件、及使相對於前述仿形構件的距離與前述工件的寬度一致所設置之加工工具之間夾持前述工件，前述加工單元具備具有一對滾子之前述工件的夾持輔助具，將前述工件夾持於前述一對滾子之間而使前述加工單元移動，並藉前述加工工具加工前述工件的前述加工面；前述加工單元係具備具有於軸方向分離的一對刃 部、及於前述刃部間抵接前述工件之基準仿形部的旋轉工具，前述仿形構件為固定式，且將前述工件夾持在前述固定式的仿形構件與前述旋轉工具的基準仿形部之間而使前述加工單元移動，藉由前述加工工具而加工前述工件的前述加工面。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之加工裝置，其中，前述旋轉工具係被可動體支撐，前述可動體係透過第1浮動機構而連結於前述加工單元的基體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之加工裝置，其中，在前述加工單元的基體透過前述第1浮動機構而連結滑動件，在前述滑動件透過第2浮動機構而連結前述可動體。
  15. 如申請專利範圍第12項至第14項中任一項所述之加工裝置，其中，將前述工件夾持於前述一對滾子之間，使前述倒角刃與前述工件相互對位。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之加工裝置，其中，前述一對滾子係透過中心校正機構而被開閉。
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