JPH0413559A - 自動研磨装置および自動研磨方法 - 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、主としてロストワックス精密鋳造品の湯口部
の研磨仕上をする自動研磨装置および研磨方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

ロストワックス精密鋳造品の湯口の研磨作業は、湯道か
ら放射状に組付けである製品を湯口部から切り離し、製
品部に残った湯口をベルトグラインダー、砥石等の研磨
機により研磨する作業である。

湯道から切り離された製品の湯口部表面は、局部的に鋭
利部がある凹凸形状であるため研磨量にバラツキが生じ
やすいので、実開昭６１−１４４９４９号には、距離セ
ンサを用いた自動研削装置が開示されている。これは研
削する材料の研削面に直接距離センサを当て、その距離
信号によって研削機の位置を制御する装置である。しか
し、上記したような湯口切断面の形状の場合、距離セン
サを当てても、距離精度が出ないため必要とする研磨精
度を満足するものではない。また製品の外径寸法の誤差
によっても被加工材の位置決め精度に誤差を生じ、ひい
てはこれが湯口の研磨精度にバラツキを生じる。

そのため従来から一般的な湯口の研磨仕上は、人手で製
品を把持し、湯口部を研磨機へ押当て研磨する作業であ
り、労力も必要とするため研磨作業の自動化の要望が強
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の研磨装置を用いて精密鋳造品の湯口の研磨作業を
行なう場合、前述したように切断された湯口面の精度が
悪かったり、精密鋳造品の外形寸法に誤差が大きいと、
製品の位置決め精度にも誤差を生じ、結果として湯口の
研磨精度へ影響を及ぼす。

また、研磨機の砥石や刃物等も研磨を繰返すと摩耗する
ため湯口の研磨精度に影響を及ぼす。したがってこれら
の研磨精度に影響する要因を補正する必要がある。

本発明は、上記問題点に鑑み被加工材の湯口面や寸法の
誤差に影響を受けずに、被加工材の位置決めを行ない、
研磨後の砥石や刃物の摩耗量を適確に把握し、湯口の研
磨精度を一定に保つ自動研磨装置および自動研磨方法を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被加工材よりも大寸法の形部を有し、前記被
加工材の加工面を前記型部から突出させて遊嵌し、前記
加工面の垂直反対方向から流体を吹き付けて位置決めす
る位置決め治具と、前記被加工材の加工面を押し当てて
位置決めするストッパを有する位置決め手段と、位置決
めされた前記被加工材を固定する固定手段と、前記被加
工材の加工量を制御する移動装置を有し前記加工面を研
磨する研磨機と、研磨された前記加工面とセンサとの距
離を測定して前記加工面の加工量を検地する距離センサ
からなることを特徴とする自動研磨装置である。

さらに、円周方向に等間隔に、被加工材の供給ステーシ
ョン、位置決めステーション、研磨ステーション、およ
び検知ステーションを配置し、前記供給ステーションで
前記被加工材の加工面を位置決め治具の端面から突出す
るようにセットし、位置決めステーションで被加工材の
加工面の反対方向から、流体吹出口より流体を前記被加
工材へ吹きつけて、前記加工面を位置決め手段のストッ
パへ押当てた後前記被加工材を固定手段により固定し、
前記研磨ステーションで移動装置を有する研磨機により
前記被加工材の加工面を研磨し、前記検知ステーション
で、前記加工面を距離センサにより検知し、さらに検知
した信号を前記研磨機の移動装置へ導入して研磨機の移
動距離を制御することを特徴とする自動研磨方法である
。

本発明において、被加工材の位置決めのための、位置決
め治具に設ける型部は、被加工材の供給を通常は人手に
よって行なうため、被加工材よりも大きい寸法でなけれ
ばならない。

しかし被加工材の寸法と型部の寸法の差が大きすぎると
、被加工材の位置決めに誤差が生じゃすく、小さすぎる
と被加工材の供給と排出がやり難くなる。

したがって前述の型部は被加工材よりも０．０１〜３．
０　ｍｍ程度大きい寸法であることが望ましい。

また、研磨仕上後の湯口残り量は製品の用途により０と
するか、または製品面から０．５　ｍｍ程度までは突出
するように残しておいても良い。

〔実施例〕

次に本発明を実施例と図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の自動研磨装置の一実施例を示す平面図
、第２図はその側面図、第３図は被加工材５を位置決め
固定する状況を示す平面図、第４図はその側面図である
。第５図は距離センサ４の信号でサーボモータ３２．３
３を制御する系統を示す図、第６図は湯口残り量を表わ
した図、第７図は湯口残り量の判別回路を示すフローチ
ャートである。

円形テーブル１はその上面に被加工材の位置決め治具１
１と被加工材５を固定するためのクランプ１２が配置さ
れ、モータ１３により矢印の方向へ９０°間隔で回転す
る。

位置決め治具１１には被加工材５の供給ステーションＩ
で、被加工材５の外形寸法よりも大寸法の型の中へ被加
工材５が人手によって、湯口部５１を円形テーブルｌの
外側方向へ向けて挿入される。

この作業は、パーツフィーダ、マガジンと、および移載
装置を組合わせた自動供給装置を用いてもよい。次の位
置決めステーション■で、エアーシリンダ２１とその上
部に載置された被加工材の位置決め用のストッパ２２か
らなる位置決め手段至により第３図と第４図に示す被加
工材の押出し用圧縮空気６を用いて被加工材５の基準面
５２をストッパ２２に押当てて位置決めされ、クランプ
１２により固定させる。

研磨ステーション■では、位置決め固定された被加工材
５の湯口部５１を研磨機ユにより研磨する。４つ目のス
テーションは研磨後の湯口残り量を距離センサ４で検出
する検知ステーション■であり、検知信号によって研磨
機３を前後、左右へ移動させるためのサーボモータ３２
．３３を作動させる。湯口残り量の検出後は被加工材５
へ圧縮空気を吹き付け、位置治具１１から被加工材５を
排出する。

次に第３図と第４図により、さらに詳細に被加工材の位
置決め固定治具１１について説明する。

まず、治具１１の構造を説明すると、この位置決め治具
は３枚の板材を積重ねたような構造となっていて、圧縮
空気の通路が設けである。中央の板材１１ａには被加工
材５よりもわずかに大寸法の型部が加工されており、被
加工材５はこの型の中ヘセットする。

被加工材の形状、寸法を変更する時には、被加工材の状
況に応じて、最適な型部を持つ中央の板材１１ａのみを
交換すればよい。また被加工材と型との寸法差は型の方
を０．０１〜３．０　ｍｍ大きくし被加工材の状況によ
り最適な寸法差としておく。

被加工材５の加工基準面５２の垂直方向からエアーシリ
ンダ２１の上部に載置されたストッパ２２を前進させる
。この時加工基準面５２とストッパー２２との当り面と
は未だ接触しない。次にワーク加工基準面５２の垂直反
対方向の位置決め治具１１に設けた穴から、圧力と流量
の調整を行なった圧縮空気６を被加工材５へ吹付け、そ
の圧縮空気の勢いで加工基準面５２をストッパー２２へ
押し当てて位置決めを行なう。その直後、被加工材５の
上方に設けられた平板状のクランプ１２で被加工材５を
押し付は固定する。ストッパー２２は被加工材を固定後
、元の状態へ戻る。

次に第５図、第６図、第７図により研磨機３の位置の補
正方法について説明する。説明は第７図のフローチャー
トの順に従って説明する。まず研磨後の被加工材５の湯
口部５１を距離センサ４で検出しくステップ８０）増幅
器７０を経由して湯口残り量を比較判別器７１と７２へ
送る。比較判別器７１と７２には湯口の研磨残り量を判
別するために上限値と下限値を設定しておく。第６図に
例示するような湯口残り量を比較判別器７１には範囲■
を比較判別器７２には範囲■の上限値と下限値を設定し
た。

次に距離センサ４からの湯口残り量を比較判別器７１に
入力して範囲■の値と比較判別を行なう（ステップ８１
）。この結果はコントローラ７３へ出力する。範囲■以
外（範囲■）の時はステップ８２へ進みコントローラ７
３から装置停止命令が出力される。

これはベルト３１の過大な摩耗や切損等の異常が考えら
れるので確認のため装置を止める。範囲■の時はステッ
プ８３へ進み比較判別器７２で範囲■と■の比較判別を
行ない（ステップ８３）結果をコントローラへ入力する
。範囲■の時は異常がないのでステップ８８へ進み研磨
作業を行なう。

範囲δの時は研磨ベルト３Ｉの局部摩耗があるト考工ら
れステップ８４へ進みベルト横送り置設定器７４で設定
された送り量分だけ研磨機３をサーボモータ３２により
左側へシフトさせる。サーボモータ３２の左右移動量は
、研磨ベルト３１と同じ幅に設定されている。次に研磨
ベルト３１の位置が左限まで達していないかりミツトス
イッチで確認する（ステップ８５）。左限まで達してい
ない時はステップ８８へ進み研磨作業を行ない、左限へ
達した時は研磨機を逆方向の右限までシフトさせる−（
ステップ８６）。このようにして研磨ベルト３１の幅方
向の全面を使用して均一な摩耗状態とすることができる
。

次にベルト３１の切込量設定器７５で設定された切込み
量の値だけ、研磨機３の切込み前進位置を補正して（ス
テップ８７）、その後コントローラから命令を受けた上
記切込み量をサーボモータ３３により研磨機３を前進さ
せ、研磨作業を行なう（ステップ８８）。

このようにして被加工材５の湯口部５１は常に一定の研
磨状態が得られるのである。

なお以上説明した実施例は研磨機主に研磨ベルトを使用
したものであるが、本発明は砥石等の他の研磨機にも適
用出来るものである。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、被加工材の寸法誤
差と研磨ベルトや砥石の摩耗量に影響されず被加工材を
精度良く研磨することが出来る。

また被加工材の位置決め用治具を標準化すること被加工
材の形状寸法を変更した時の段取替え時間が短縮され工
業上非常に効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動研磨装置の平面図、第２図はその
側面図、第３図は被加工材を位置決め固定する状況を示
す平面図、第４図はその側面図、第５図は距離センサー
４の信号でサーボモータ３２゜３３を制御する系統を示
す図、第６図は湯口残り量を表わした図、第７図は湯口
残り量の判別回路を示すフローチャートである。 １：円形テーブル、１１：位置決め治具、　　１２：ク
ランプ、１３：モータ、２：位置決め手段。 ２１：エアーシリンダ、２２：ストッパ、３；研磨機、
３１：研磨ベルト　３２．３３：サーボモータ、４：距
離センサ、５：被加工材、６：圧縮空気 Ｉ：供給ステーション、■：位置決めステーション、■
：研磨ステーション、■：検知ステーション 第１図 第３ 因 第４ 図 第５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工材よりも大寸法の形部を有し、前記被加工材
   の加工面を前記型部から突出させて遊嵌し、前記加工面
   の垂直反対方向から流体を吹き付けて位置決めする位置
   決め治具と、前記被加工材の加工面を押し当てて位置決
   めするストッパを有する位置決め手段と、位置決めされ
   た前記被加工材を固定する固定手段と、前記被加工材の
   加工量を制御する移動装置を有し前記加工面を研磨する
   研磨機と、研磨された前記加工面とセンサとの距離を測
   定して前記加工面の加工量を検知する距離センサからな
   ることを特徴とする自動研磨装置。 ２、円周方向に等間隔に、被加工材の供給ステーション
   、位置決めステーション、研磨ステーション、および検
   知ステーションを配置し、前記供給ステーションで前記
   被加工材の加工面を位置決め治具の端面から突出するよ
   うにセットし、位置決めステーションで被加工材の加工
   面の反対方向から、流体吹出口より流体を前記被加工材
   へ吹きつけて、前記加工面を位置決め手段のストッパへ
   押当てた後前記被加工材を固定手段により固定し、前記
   研磨ステーションで移動装置を有する研磨機により前記
   被加工材の加工面を研磨し、前記検知ステーションで、
   前記加工面を距離センサにより検知し、さらに検知した
   信号を前記研磨機の移動装置へ導入して研磨機の移動距
   離を制御することを特徴とする自動研磨方法。