JPH0567384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研削装置に関し、一層詳細には、本体
部に回転駆動源の作用下に回転する研削用工具を
装着すると共に、この工具をワークに対し好適に
案内するためのガイドローラを前記工具と同軸的
に配設し、さらに、弾性体を介して前記本体部を
ロボツトのハンド部に変位可能に装着するよう構
成した研削装置に関する。

一般に、金属材料からなる複数のワークを接合
する場合、溶接を行う。この溶接工程において
は、前記溶接を施されたワークは当該溶接部位に
残存する溶剤を除去して平滑な表面を形成するた
め、研削加工工程に移送される。特に、ワークが
製品として美麗な外観を呈することが要求される
ものである場合、前記ワークの溶接部位には極め
て慎重な外面処理加工を施して美観に優れた表面
を有する製品に仕上げなければならない。

通常、このような研削作業には研削盤を用いて
いるが、前記研削盤では、例えば、自動車用車体
等のように大型なワークの溶接部位を研削する場
合、十分に対応することが出来ない。そこで、従
来、自動車用車体等のようなワークに対してはロ
ボツトに研削装置を装着してこの問題を解決して
いる。すなわち、ロボツトのハンド部に砥石を有
する研削装置を装着し、前記砥石を回転させて自
動的にワークの溶接部位に研削仕上加工を施して
いる。

ところで、このように研削加工を行う種々のワ
ークの中には、品質にばらつきが生じていたり、
または、溶接時における溶接熱の影響により、歪
み、あるいは、変形等が生じていることがある。
従つて、ロボツトの自動操作によりワークの溶接
部位を予め定められたプログラムによつて研削加
工しようとする際、前記のような極めて大きなば
らつき等が存在すると、研削装置の砥石がワーク
に対し必要以上に接触して前記砥石、あるいは、
ワークを損傷する虞れがある。このような事態に
至ると砥石を頻繁に交換しなければならず、ま
た、ワークに研削加工不良が惹起し、作業の効率
が低下すると共に、極めて完成品に対して歩留り
が悪くなるという不都合が生ずる。

そこで、このような不都合を取り除くためには
加工の都度、ワークを装置に対し極めて正確に位
置決め固定する努力がなされているが、その位置
決めは容易ではなく、また、このように位置決め
したとしても研削工程がかなり複雑なものとな
る。従つて、作業が煩雑となると共に前記作業に
時間を要し、工場内における作業の効率化に対し
好適に対応することが出来ない。

本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、本体部に駆動源の作用下に回転
する砥石を装着すると共に、前記砥石の両端部側
にこの砥石をワークに対し好適に案内するための
ガイドローラを設け、前記本体部をロボツトのハ
ンド部に対し弾性体を介して所定量変位可能に装
着することにより、前記ワークの品質のばらつき
にも容易に対応出来、極めて簡単且つ好適に研削
加工行うことが可能であると共に廉価に製造出来
る研削装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、回転
駆動源の作用下に回転される回転軸と、 前記回転駆動源が一体的に固着されるととも
に、前記回転軸が軸受を介して回転自在に支持さ
れる保持部材と、 前記回転軸に装着されて該回転軸と一体的に回
転する回転工具と、 前記回転工具の少なくとも一側部と前記軸受と
の間に配置され、前記回転軸に対し回転自在に支
持されるガイドローラと、 前記保持部材がロボツトのハンド部に対し前記
回転工具のワークへの押圧方向に変位可能に装着
された状態で、該保持部材を前記ワーク側に常時
押圧するための弾性体と、 を備えることを特徴とする。

次に、本発明に係る研削装置について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図および第２図において、参照符号１０は
本発明に係る研削装置を構成する本体部を示す。
前記本体部１０の一端縁部には両側部から外方に
膨出して保持部１２ａ，１２ｂを形成し、夫々の
保持部１２ａ，１２ｂに弾性体を含む装着手段１
４を係合してこの本体部１０をロボツトのハンド
部１６に所定量変位可能に装着する。また、本体
部１０内には、例えば、エアーモータ等の回転駆
動源１８を固着し、前記回転駆動源１８の一端部
側には回転力伝達機構２０を係合する。さらに、
本体部１０の一端部には荒加工用砥石（回転工
具）２２並びにガイドローラ２３ａ，２３ｂを含
む第１の工具部材（保持部材）２４を、例えば、
ボルトを介して装着する。この場合、第１工具部
材２４と前記伝達機構２０とはベルト２６を介し
て連動可能である。一方、本体部１０の他端側に
は仕上加工用のデイスク状の砥石２８を含む第２
の工具部材３０を、例えば、ボルトを介して装着
すると共に前記砥石２８を回転駆動源１８の他端
部側に係合して構成する。

以上は本発明に係る研削装置の構成を概略的に
説明したものであり、次にその詳細について説明
する。

すなわち、本体部１０に固着された回転駆動源
１８の両端部側からは、夫々長軸の回転駆動軸３
２ａと短軸の回転駆動軸３２ｂが延在し、前記回
転駆動軸３２ａと３２ｂには、夫々複数の溝部か
らなるスプライン３４ａ，３４ｂを形成する。ま
た、回転駆動軸３２ａ，３２ｂには夫々ベアリン
グ３６ａ，３６ｂを外嵌し、夫々のベアリング３
６ａ，３６ｂはスリーブ３８ａ，３８ｂを介して
本体部１０に支持される。従つて、回転駆動軸３
２ａ，３２ｂは本体部１０に対し回転自在に保持
される。さらに、前記回転駆動軸３２ａの先端部
には第１のかさ歯車４０を装着する。この場合、
前記第１かさ歯車４０にはスプライン３４ａに対
応する形状を有する孔部４２を設け、前記孔部４
２に前記スプライン３４ａを係合する。そこで、
第１かさ歯車４０を回転力伝達機構２０に噛合す
る。

前記伝達機構２０を構成する第１の回転軸４４
は、ベアリング４６を介して本体部１０に回転自
在に保持されると共に、その軸線は回転駆動軸３
２ａの軸線と直交する方向に指向させている。第
１回転軸４４の下端部にはボルト４７を介して第
１のベルト車４８を装着し、前記第１ベルト車４
８の上端部をベアリング４６に当接する。また、
このベアリング４６の上端部に第２のかさ歯車５
２を当接し、半月キー５４を介してこの第２かさ
歯車５２を第１回転軸４４に装着する。そして、
前記第２かさ歯車５２を回転駆動軸３２ａに装着
された第１かさ歯車４０と噛合させる。一方、第
１ベルト車４８にはベルト２６の一端部側を張架
し、前記ベルト２６の他端部側を第１の工具部材
２４に張架する。

前記第１工具部材２４を構成する取付部材５６
の下端部には、水平方向に膨出する支持部５８を
形成する。また、前記取付部材５６の上端部に
は、支持部５８と同形状の支持部材６０をボルト
６２ａ，６２ｂを介して固着する。そこで、支持
部５８並びに支持部材６０内に夫々ベアリグ６４
ａ，６４ｂを配設して第２の回転軸６６を回転自
在に装着する。前記第２回転軸６６の略中間部に
は大径部６７を形成し、この大径部６７の一端部
側には所定間隔離間して螺子溝６８を刻設する。
そして、前記大径部６７の他端部側にベアリング
６４ａを配設すると共に、このベアリング６４ａ
の他端部に第２のベルト車７０を配設し、ボルト
７１を介して前記第２ベルト車７０を第２回転軸
６６に装着する。なお、ベルト車７０にはベルト
２６の他端部側が張架される。

さらに、第２回転軸６６の大径部６７には第１
のガイドローラ３ａを当接し、この第１ガイドロ
ーラ２３ａの他端部にはスペーサ７４を配設す
る。この場合、第１ガイドローラ２３ａの内部に
はベアリング部材７２ａを固着しており、前記第
１ガイドローラ２３ａは第２回転軸６６に対し回
転自在に支持される。また、第２回転軸６６には
スペーサ７４の他端部に当接して荒加工用砥石２
２を外嵌し、この砥石２２の上端部にはスペーサ
７８並びに第２のガイドローラ２３ｂを配設す
る。ここで、止め部材８２を螺子溝６８に螺着し
て砥石２２を第２回転軸６６に一体的に装着する
と共に、夫々のガイドローラ２３ａ，２３ｂを回
転自在に支持する。この場合、第２ガイドローラ
２３ｂは第１ガイドローラ２３ａと同様にその内
部にベアリング部材７２ｂを有しており、さらに
夫々のガイドローラ２３ａ，２３ｂは砥石２２よ
り僅かに大径に形成される。

一方、回転駆動源１８の他端部側から延在する
回転駆動軸３２ｂには、第２工具部材３０を係合
する。すなわち、回転駆動軸３２ｂのスプライン
３４ｂを連結部材８４の孔部８６に係合し、さら
にこの連結部材８４の他端部側にベアリング８８
を外嵌する。また、連結部材８４の先端部９０に
保持部材９２を固着すると共に、前記先端部９０
並びに保持部材９２に仕上用のデイスク状砥石２
８を装着し、ボルト９６ａ，９６ｂを介してこの
砥石２８を前記保持部材９２に固定する。

このようにして構成する本体部１０をハンド部
１６に装着する。すなわち、第３図に示すよう
に、保持部１２ａ，１２ｂに支持棒９８ａ，９８
ｂを嵌挿し、ナツト１００ａ，１００ｂおよび１
００ｃ，１００ｄを夫々の保持部１２ａ，１２ｂ
の両側から前記支持棒９８ａ，９８ｂに螺着す
る。一方、夫々の支持棒９８ａ，９８ｂをハンド
部１６に穿設された孔部１０２ａ，１０２ｂ内に
遊嵌し、その端部に夫々ナツト１０４ａ，１０４
ｂを螺着する。そして、夫々の保持部１２ａ，１
２ｂとハンド部１６との間にコイルスプリングか
らなるばね部材（弾性体）１０６ａ，１０６ｂを
介装する。また、ハンド部１６の他端部側は図示
しないロボツト装置に連結されており、前記図示
しないロボツト装置の作用下にこのハンド部１６
は所定方向に変位可能である。

本発明に係る研削装置は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用並びに効
果について説明する。

先ず、回転駆動源１８を駆動してこれら延在す
る回転駆動軸３２ａ，３２ｂを回転すると、前記
回転駆動軸３２ａの先端部に係合する第１かさ歯
車４０が回転し、さらにこれに噛合する第２かさ
歯車５２が回転するに至る。従つて、前記第２か
さ歯車５２を装着する第１回転軸４４は、回転駆
動軸３２に対し夫々の軸線を直交させて回転す
る。次いで、第１回転軸４４が回転すれば、ベル
ト車４８に張架されるベルト２６を介してベルト
車７０が回転し、このベルト車７０を装着する第
２回転軸６６はその両端縁部を夫々ベアリング６
４ａ，６４ｂに支持されて好適に回転する。さら
に、前記第２回転軸６６の回転は荒加工用砥石２
２に伝えられる。

一方、回転駆動軸３２ｂの回転は連結部材８４
を介して保持部材９２に伝えられる。前記保持部
材９２にはデイスク状の砥石２８が固着されてお
り、このため、前記砥石２８は回転駆動源１８の
回転駆動作用下に回転駆動軸３２ｂと同軸的に回
転する。

そこで、図示しないロボツト装置を駆動して、
これに連結するハンド部１６を溶接によつて肉盛
りされたワークＷに対し近接変位させて、先ず、
回転する砥石２２をこのワークＷの溶接部位に当
接してこれを研削する。さらに、ロボツトのハン
ド部１６をワークＷの溶接部位に沿つて所定方向
に変位させれば、前記溶接部位には砥石２２によ
る荒研削加工が行われる。

このようにして、ワークＷの溶接部位に砥石２
２による荒研削加工が終了した後、ハンド部１６
を回転して仕上研削用デイスク状砥石２８をワー
クＷに対面させる。次いで、前述した荒研削加工
と同様に、ワークＷの溶接部位にこの砥石２８に
よる仕上研削加工を施せば、ワークＷに対する研
削加工工程が終了する。そこで、研削加工終了後
のワークＷを所定の場所に移送し、新たなワーク
Ｗを位置決めして後、前述した工程により、先
ず、砥石２２による荒研削加工を施し、次いで、
砥石２８による仕上研削加工を施せばよい。

ところで、本発明に係る研削装置では、ワーク
Ｗに品質のばらつきや、溶接時における歪み、あ
るいは、変形等が生じていたとしても、これらの
不都合に好適に対応することが出来る。

すなわち、砥石２２の両端部側には、夫々前記
砥石２２より僅かに大径なガイドローラ２３ａ並
びに２３ｂを配設している。従つて、ワークＷの
表面に変形が生じている場合、夫々のガイドロー
ラ２３ａ，２３ｂのいずれか、あるいは、両方が
このワークＷの変形部位に当接し、砥石２２を必
要以上にワークＷに接触させることはない。しか
も、本体部１０がばね部材１０６ａ，１０６ｂを
介してハンド部１６に弾性的に保持されるため、
例えば、第３図に示すように、ワークＷが湾曲し
た形状を呈したとしても前記ワークＷは良好に研
削可能である。すなわち、本発明によれば、ハン
ド部１６が、図中、矢印Ａ方向に変位する際、砥
石２２はワークＷの屈曲する外面部により矢印Ｂ
方向に押圧される。ここで、夫々のばね部材１０
６ａ，１０６ｂが矢印Ｂ方向に縮小してワークＷ
の押圧力を吸収し、結局、本体部１０は前記ワー
クＷの形状に沿つて変位する。このため、ワーク
Ｗの形状にばらつきが生じても、夫々のばね部材
１０６，１０６ｂの弾発力を介して本体部１０が
好適なに変位し、このワークＷと砥石２２との間
に過重な力が作用することはない。この結果、ワ
ークＷの品質の相違、あるいは、溶接時における
変形等があつたとしても砥石２２並びにワークＷ
に損傷等が生ずる虞れはない。

以上のように本発明によれば、砥石の両側部に
この砥石をワークに対しこれを案内するガイドロ
ーラを設けると共に、前記砥石を含む本体部をロ
ボツトのハンド部に対しばね部材の弾発力を介し
て装着している。このため、ワークＷに品質のば
らつきや溶接による変形、あるいは、歪み等が生
じても、砥石とワークとの不必要な接触を回避
し、しかも、前記砥石とワークとの当接状態を良
好に調整することが可能となる。従つて、砥石並
びにワークには損傷等を惹起することがなく、ワ
ークの良品率をより一層高めると共に工具を長時
間に亘り使用することが出来る利点がある。しか
も、ワークに対する研削加工工程を極めて容易に
自動化することが可能となり、さらに廉価に製造
し得る研削装置が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、荒加工用砥石並びに仕上加工
用砥石に代替して他の工具を使用することが出来
る等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る研削装置の一部省略説明
図、第２図は本発明に係る研削装置の一部省略縦
断面図、第３図は本発明に係る研削装置による研
削状態を示す説明図である。 １０……本体部、１２，１２ｂ……保持部、１
４……装着手段、１６……ハンド部、１８……回
転駆動源、２０……伝達機構、２２……砥石、２
３ａ，２３ｂ……ガイドローラ、２４……工具部
材、２６……ベルト、２８……砥石、３０……工
具部材、３２ａ，３２ｂ……回転駆動軸、４０…
…かさ歯車、４４……回転軸、４８……ベルト
車、５２……かさ歯車、６６……回転軸、７０…
…ベルト車、８４……連結部材、９８ａ，９８ｂ
……支持棒、１０６ａ，１０６ｂ……ばね部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転駆動源の作用下に回転される回転軸と、 前記回転駆動源が一体的に固着されるととも
   に、前記回転軸が軸受を介して回転自在に支持さ
   れる保持部材と、 前記回転軸に装着されて該回転軸と一体的に回
   転する回転工具と、 前記回転工具の少なくとも一側部と前記軸受と
   の間に配置され、前記回転軸に対し回転自在に支
   持されるガイドローラと、 前記保持部材がロボツトのハンド部に対し前記
   回転工具のワークへの押圧方向に変位可能に装着
   された状態で、該保持部材を前記ワーク側に常時
   押圧するための弾性体と、 を備えることを特徴とする研削装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記弾性体は、ばね部材であり、 前記保持部材と前記ハンド部とに、前記回転工
   具のワークへの押圧方向に延在して該保持部材を
   案内する支持棒が介装されるとともに、 前記支持棒には、前記ばね部材が配設されるこ
   とを特徴とする研削装置。