JPH0398754A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両ポデー等に塗着された塗膜面を研摩する
ための水研装置に係り、より詳しくは偏心サンダーを工
業用ロボットに持たせて自動で水研するようにした自動
水研装置に関する． （従来の技術） 水研は，中塗後の塗膜面からブツ等の不良部分を除去す
ると共に、上塗塗料の密着性を向上させる目的で行われ
るもので，従来、一般にはホイール状のブラシあるいは
ディスク状のブラシが用いられていた．ところで，最近
、車両ポデーの塗装は、高級車を中心に高外観品質が要
求されるようになって来ている．高外観品質を得るには
．中塗後の塗膜面を平滑に研削する必要があるが，これ
には，ブラシの押付力を上げるか，ブラシとして研削力
の強い研摩部材を使用するかして研削量を増加させなけ
ればならないようになる．しかしながら、前記ブラシを
用いる水研によれば、押付力を上げると研ぎスジが発生
し、一方研削力の大きい研摩部材を用いると研削し過ぎ
て下地が露出してしまう危険があり、その目的を達成す
ることは困難であった． そこで、第３図に示すような偏心サンダーが注目され、
現在，その利用が図られている，この偏心サンダーは，
木体ｌに圧縮エアにより回転駆動される回転軸２を支持
させ、この回転軸の一端にディスク３を、偏心量δとし
てｌＯ〜２０ｍｍ程度偏心して取付け、ディスク３の前
面に研摩部材４を，例えばタッチクローズ型ファスナー
（マジックテープ）で脱着自在に取付けるようにしたも
のである．なお同図中、５は圧縮エアの通路６を形威し
かつ把持部を兼用する把手、７は前記エア通路６のイン
レット側を開閉するバルブ、８は前記バルブ７を操作す
るレバーをそれぞれ表している．か覧る偏心サンダーに
よれば、ディスク３すなわち研摩部材４が偏心回転する
ので研ぎスジが発生し難くなり、研削量を増加して平滑
性を確保することが容易になる． （発明が解決しようとする課題） しかしながら，上記偏心サンダーを用いる水研によれば
、ディスク３すなわち研摩部材４を被研削面（塗膜面）
に対して面直に当てると共にその押付力をある範囲に制
御しないと、一定の研削量を得るのが困難になるという
制約があり、このため、その自動化はきわめて困難で、
人手による作業を余儀なくされるという問題があった． なお、前記ブラシに関しては、これを産業用ロボットに
持たせて自動水研することも可能であるが（例えば、特
開昭１１２−８３０Ｅｉ６号公報参照），工業用ロボッ
トといえども、現状，その動きには限界があり、単に工
業用ロボットに偏心サンダーを持たせても該偏心サンダ
ーの面直当りあるいは押付力を微妙に制御することは不
可能で、到底実用化には到らない． 本発明は，上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは，被研削面に
対して偏心サンダーを面直にかつ所定の押付力で押付け
できるようにし、もって汎用の産業用ロボットによる自
動水研を可能にした水研装置を提供することにある．（
課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達或するため、産業用ロボットに
持たせたケーシングに軸方向ヘフローティング可能にロ
ッドの一端部を支持させ、前記ケーシングから外部へ延
ばした前記ロッドの他端部に自在継手を介して偏心サン
ダーを取付け、かつ前記自在継手にその動きをロック●
アソロックするクラッチ機構を内蔵するように構威した
ことを特徴とする． （作用） 上記のように構戒した自動水研装置においては、偏心サ
ンダーが自在継手により揺動可能となって被研削面に追
従するので，産業用ロボットにより略々偏心サンダーを
位置決めすれば、該偏心サンダーは被研削面に面直に当
たるようになる。また偏心サンダーの取付くロッドが軸
方向荷重を受けてフローティングするので、産業用ロボ
ットの制御によることな〈押付力を所定の範囲内に維持
することができる．しかもクラッ手機構を作動して自在
継手を制動することにより、ロボットアームの空送時ま
たは偏心サンダーの研摩部材の交換時には，偏心ザンダ
ーを固定状態とすることができ、作業性σ）悪化を防止
できる． （実施例） 以下，本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
． 第１図と第２図において、１０は、自動車ポデーＷの搬
送ラインに沿って架設された架台で、架台１０には多関
節の産業用ロポッ｝１１が吊下支持されている．ロポッ
｝１１は、こへではティーチング●プレイバック式のも
のが用いられ、制御装置１２によって動作制御されるよ
うになっている．ロボット１１の手首部１１ａには箱形
のケーシング１３がボルト等の締結手段（図示略）によ
り固定されており，このケーシングｌ３にはロッドｌ４
の一端部が挿入されている．ロッドｌ４は、前記ケーシ
ング１３に挿入された一端にフラソジ１４ａを有し、該
フランジ１．４ａをケーシング１３内に配設した一対の
圧縮ばね１５ａ，１５ｂの間に位置させることにより，
該ケー・ンング１３に軸方向ヘフローティング可能に支
持されている（第７図）． １６はボールジョイントで，上記ロッド１４の他端に設
けたフランジ１４ｂにボルト等の締結手段（図示略）に
より取付けられている．ポールジ．イン｝１Ｂは，球状
の受面１７ａを形成する凹所１７ｂを有する受部材ｌ７
と前記受面１７ａに対応するボール部１８ａを一端に有
する軸部材ｌ８とから或っている．受部材１７は前記ロ
ッド１４のフランジ１４ｂに固定される一方，軸部材ｌ
８は，そのボール部１８ａを受部材ｌ７の凹所１７ｂに
嵌入させて該受部材１７に連結されている．軸部材１８
のボール部１８ａは，受部材Ｉ７の受面１８ａに沿って
摺動可能でかつ受部材１７の凹所１７ｂからの抜けが規
制されており、これにより，該軸部材ｌ８は受部材ｌ７
に対して任意揺動し得るようになっている． ２０は偏心サンダーで、前記軸部材１８の他端に設けた
フランジ１８ｂに固定され、該軸部材ｌ８と一体に揺勤
する．偏心サンダー２０は，前出第３図に示したものと
基本構成を同一にするもので、木体２ｌと、木体２１に
内蔵した回転軸（図示略）に偏心して取付けられたディ
スク２２と、ディスク２２の前面にマジックテーブによ
り脱着自在に取付けられた研摩部材２３とを備えている
． しかして、ボールジョイント１８の受部材ｌ７には受面
１７ａに開口する凹穴２５が穿設され，この凹穴２５に
は摩擦部材２８が摺動自在に内装されている．受部材ｌ
７にはまた、前記凹穴２５の後部を外部に連通するエア
通路２７が設けられている．このエア通路２５はエアホ
ース２８（Ｉｓ１図）ヲ介してエア源に接続されており
，これにはバルブ（図示略）の開閉により適宜圧縮エア
が給送されるようになっている．これら摩擦部材２Ｂ、
エア通路２７等は空気圧クラッチを構威し、いまエア通
路２７に圧縮エアを給送すると、凹穴２５内の摩擦部材
２Ｂが前進し、その先端が軸部材１８のボール部１８ａ
を押圧してその摺動を規制し，これによって軸部材１Ｂ
の揺動が規制されるようになる． 一方，ロボッ｝１１の動作範囲内に位置するフロア２８
上には、研摩部材交換装置３０が設置されている．研摩
部材交換装ｌ１３０は，ロボット１１の動作により位置
決めされた偏心サンダー２０のディスク２２から研摩部
材２３を取外すためのクランプユニット３ｌと同じくロ
ボットｌ１の動作により位置決めされた該ディスク２２
に新たな研摩部材２３゛を供給するための供給装置３２
とから概略禍或されている．クランブユニット３ｌは，
フロア２８に立設した支柱３３の上端に取付けられたク
ランプ爪３４と該クランプ爪３４を開閉動作させるシリ
ンダ３５とを備えている．研摩部材２３はマジックテー
プでディスク２２に貼付いているだけであるため、シリ
ンダ３５の作動によりクランプ爪３４にて研摩部材２３
を挟み，そのま覧ロボット１１の作動でディスク２２を
上動させれば，ディ゛スク２２から研摩部材２３が切り
離される．一方，供給装置３２は、多数の新たな研摩部
材２３”を段積み状態で保持するりフタ３Ｂを備えてい
る．研摩部材２３゛は，そのマジックテープ面を上方へ
向けて載置されており、リフタ３Ｂの上昇により研摩部
材２３゜をディスク２２に押し当てれば、該研摩部材２
３゜はそのま＼ディスク２２に装着される．なおクラン
プユニット３１により取外された研摩部材２３はクラン
プ爪３４の開放により、その下のダストボックス３７に
落下するようになっている． 以下、上記のように構威した水研装置の作用を説明する
． 中塗を終えた自動車ボデーＷが搬送装Ｍ（図示略）によ
り搬送され，定位置にくると、ロボッ｝１１の作業開始
信号が発信され、ロボットｌ１は，その手首部１１ａを
移動させて，既に回転している偏心サンダー２０をボデ
ーＷの塗膜面（被研削面）に略々面直に押付ける．なお
，手首部１１ａの移動に際しては、予めポールジョイン
ト１６に圧縮エアを給送し，摩擦部材２６を前進させて
該ポールジョイント１８をロックしておき、偏心サンダ
ー２０がポデーＷに当接する瞬間に前記圧縮エアの給送
を止めてポールジョイントｌＢをアソロックする．ポー
ルジョイント１８をアンロックしたことにより，そのポ
ール部１８ａが受部材１７の受面１７ａに沿って摺動可
能となり、前記ポデーＷへの押付けに際して、ポールジ
ョイントＩＥＩの軸部材１８すなわち偏心サンダー２０
が揺動し、該偏心サンダー２０はポデーＷの塗膜面にほ
ｆ面直に当る安定位置に変位して、その面直状態を維持
する．一方、偏心サンダー２０がボデーＷに押付けられ
ると同時に、ロッドｌ４がケーシング１３内の一方の圧
縮ばね１５ｂを撓ませてロポッ｝１１の手首部１１ａ側
へ移動する．この結果，圧縮ばね１５ｂの反力はロッド
ｌ４とボールジョイントｌ６を介して偏心サンダー２０
へ伝えられ，偏心サンダー２０の押付力は所定の範囲に
維持される． 偏心サンダー２０の研摩部材２３が摩耗して、その交換
を行わなければならい場合には、予め摩擦部材２Ｂの前
進によりポールジョイント１６をロックし，ロボット１
１の動作により、先ず偏心サンダー２０をクランプユニ
ット３ｌに対して位置決めする．そして、シリンダ３５
の作動でクランプ爪３４を開閉させて，研摩部材２３を
ディスク２２から取外す．次にロボット１１の動作によ
り偏心サンダー２０を供給装置３２に上に位置決めし、
リフタ３６の上昇により新たな研摩部材２３゜をディス
ク２２に移管貼着させ，これにて研摩部材の交換は完了
する． なお、上記実施例においてロッドｌ４をケーシング１３
にフローティング可能に支持させるのに圧縮ばね１５ａ
，１５ｂを用いるようにしたが、このフローティング機
構は任意であり、例えばエアクッション，ラバークッシ
ョン等を用いることができる．また上記実施例において
，ポールジョイン｝１Ｂをロック●アンロックする機構
として空気圧式クラッチを用いたが、このクラッチ機構
も任意であり、例えば油圧式クラッチ、電磁クラッチ等
を用いることがきる．さらに上記実施例におけるボール
ジョイントは，これに代えて他の自在継手を用いること
ができる．（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にか覧る自動水研
装置によれば、簡単な機械的な機構により偏心サンダー
を被研削面に対して面直にかつ所定の押付力で押付ける
ことができ、偏心サンダーを汎用のロボットに持たせて
自動木研することが可能になり、省力化はもちろん、コ
スト低減、品質の向上等に著しく寄与し，その及ぼす効
果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明にか＼る自動水研装置の全対構造を示
す模式図、第２図は偏心サンダーのロボットへの取付構
造を示す断面図、第３図はハンドタイプの偏心サンダー
の一般構造を示す断面図である． １ｌ・・・産業用ロボット、　ｌ３・・・ケーシング１
４・・・ロッド、　　　　１５ａ　，　１５ｂ・・・圧
縮ばねｌ６・・・ポールジョイント、ｌ７・・・受部材
ｌ８・・・軸部材、　　　　　１８ａ・・・ポール部２
０・・・偏心サンダー、　　２３・・・研摩部材２６・
・・摩擦部材，２７・・・エア通路ｌ４，ロ９ド ｌ６゛ホ゛−ルジョイント ｌ８：軸部オス ２０：儒区じ′サンタ゛一 ２６：Ｊｆｌｌｋ＠状 第１　図 １５ａ．／５ｂ：圧ａぼね ＩＴ：　ｅｍ社 ｌ８ＬＬ＝ボール剖 ２３：研犀＠材 ２７：エア通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）産業用ロボットに持たせたケーシングに軸方向へ
   フローティング可能にロッドの一端部を支持させ、前記
   ケーシングから外部へ延ばした前記ロッドの他端部に自
   在継手を介して偏心サンダーを取付け、かつ前記自在継
   手にその動きをロック・アンロックするクラッチ機構を
   内蔵したことを特徴とする自動水研装置。