JPH0615963U - みがき作業異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 みがき装置、金型の重大な損傷を防ぐ。 【構成】 砥石１を絶縁性部材で構成し、一体型通電セ
ンサ２１と、作業テーブル４と自動みがき装置２のアー
ム保持部２ｃとを電気的に接続する専用の電線１１とを
設け、電線１１に高周波電流が流れたことを一体型通電
センサ２１により検出することにより砥石１の異常およ
び自動みがき装置２のアーム部２ｂの金型３との干渉を
検出して、みがき作業の非常停止を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はみがき作業異常検出装置に関し、さらに詳細にいえば砥石の摩耗、 破損、脱落および装置の干渉の異常状態を検出できるみがき作業異常検出装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、自動みがき装置を使用して金型などの被みがき物を自動運転により みがく場合においてアーム部の先端に装着されている砥石が破損、脱落したこと を検出する装置が提案されている。図６は砥石の破損、脱落を検知する機能を有 した自動みがき装置の構成を示す概略図である。

【０００３】 この自動みがき装置６０はアーム部６１の先端位置において絶縁材６２を介在 させることにより、アーム先端部６３を自動みがき装置本体部７０から絶縁し、 その絶縁されたアーム先端部６３と本体側のアーム部６４との間に直流電源６５ （数ｍＶ）を接続するとともに、本体側のアーム部６４と自動みがき装置本体部 ７０とを電線７１で電気的に接続している。

【０００４】 そしてアーム先端部６３に装着されたハンド部６７の先端に取り付けられた絶 縁性砥石６６が摩耗、破損、脱落した場合に、図６において一点鎖線で示すよう な電流ループ（アーム先端部６３→ハンド部６７→金型６８→作業テーブル６９ →自動みがき装置本体部７０→電線７１→本体側のアーム部６４）が形成される ことを電流検出器７２によって検出して、みがき作業を即座に停止するようにし ている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図６に示す自動みがき装置６０においては絶縁性砥石６６の異 常に起因する電流のループを検出するために、アーム部６１の先端位置に絶縁材 ６２を介在させる必要が生じ、構成が複雑化する問題がある。 さらに、異常検出時に直流電流を流す構成であるため、ハンド部６７、絶縁性 砥石６６、金型６８、作業テーブル６９、自動みがき装置６０の磁化の恐れがあ る。特に、わずかな磁化でも動作上、大きな悪影響を受けるベアリングを多数使 用する自動みがき装置においてはベアリングの磁化を避けるために図６で示す電 線７１をアーム部６４の動きを妨げないように設ける必要が生じ、配線が複雑化 する問題がある。

【０００６】 また、図６に示すように絶縁材６２を自動みがき装置６０のアーム部６１の先 端位置に設ける構成であると、絶縁材６２が介在させられた位置より装置本体側 のアーム部６４と金型６８との干渉は検出できないという問題も生じる。特に、 予めシュミレーションにより自動みがき装置６０のアーム部６１と金型６８との 干渉を予測するのが難しい複雑な形状のワークをみがく場合には、干渉が起こっ た場合に自動みがき装置６０を自動停止することができないため、作業者が自動 運転中において定期的に干渉が生じていないかを監視する必要があった。

【０００７】

【考案の目的】

この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置の構成を簡単化で き、砥石の摩耗、破損、脱落等の自動みがき作業中の異常を検知して自動みがき 装置の非常停止をすることができるとともに、自動みがき装置と金型との干渉が 生じたときにも即座に停止でき、長時間、安全に無人自動運転を達成することが できるみがき作業異常検出装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための、請求項１のみがき作業異常検出装置は、自動み がき装置のアーム部の先端に砥石を装着し、砥石を駆動することにより被みがき 物をみがき加工する場合にみがき作業の異常を検出するみがき作業異常検出装置 であって、砥石を絶縁性部材で構成し、自動みがき装置本体側に高周波電流発生 源を設け、被みがき物を支持する支持体を床面および周囲の部材から絶縁したう えで、支持体と自動みがき装置のアーム保持部とを電気的に接続する専用の電線 を設け、電線に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出手段を設けている。

【０００９】

【作用】

請求項１のみがき作業異常検出装置であれば、砥石の摩耗、破損、脱落などの 異常が発生した場合、自動みがき装置のアーム部と金型との干渉が生じた場合に はそれぞれ高周波電流発生源から発生した高周波電流による電流ループが形成さ れ、高周波電流検出手段が電線に流れる高周波電流を検出することにより、みが き作業の異常を検出することができ、即座にみがき作業を停止することができる 。

【００１０】 また、流れる電流を直流ではなく高周波電流とすることで磁化を完全に防止す ることができるとともに、図６に示すようにアーム部６１の動きを妨げないよう に電線７１を配線することおよび絶縁材６２をアーム部６１の所定箇所に設ける ことが必要でなくなり、従来に比べて簡単にみがき作業異常検出装置を構成する ことができる。

【００１１】 さらに、被みがき物を支持する支持体を床面および周囲の部材から絶縁したう えで、支持体と自動みがき装置のアーム保持部側とを電気的に接続する専用の電 線を設けることにより、自動みがき装置の全ての可動部において金型との干渉を 検出することができるとともに、被みがき物から支持体を介して流れる電流の経 路が従来の構成に比べて特定でき、異常検出の精度を高めることができる。

【００１２】 したがって、自動みがき作業時の異常を検出した場合は非常停止を即座に行な うことにより、自動みがき装置、被みがき物の重大な損傷を未然に防ぐことがで き、安全に長時間の無人運転が可能となる。

【００１３】

【実施例】

以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。 図１はこの考案のみがき作業異常検出装置の一実施例を示す概略図である。 このみがき作業異常検出装置は、絶縁体で構成された砥石１をアーム部２ｂの 先端に取り付けた自動みがき装置２と、被みがき物としての金型３を載置し固定 する作業テーブル４と、自動みがき装置本体部２ａに設けられた一体型通電セン サ２１と、一体型通電センサ２１の検出信号に応答して自動みがき作業を中止す る処理を行なう制御部６と、作業テーブル４と自動みがき装置２のアーム保持部 ２ｃとを電気的に接続する専用の電線１１とを有している。金型３および作業テ ーブル４はそれぞれ導電性の材料で構成され、金型３および作業テーブル４は電 線１１を除いて床面９および周囲の部材から完全に絶縁されている。通常、この 自動みがき装置２はコンクリート床面９に設置されるので、床面９に一面に鉄板 を敷きつめたり、導電性ペイントを塗らない限りこの目的に必要な絶縁性は確保 できる。

【００１４】 また、自動みがき装置２は一体型通電センサ２１が設けられた自動みがき装置 本体部２ａと、絶縁性砥石１を所定箇所に移動させるアーム部２ｂと、アーム部 ２ｂを保持するアーム保持部２ｃと、アーム部２ｂの先端に取り付けられて絶縁 性砥石１を保持するハンド部２ｄとを有しており、自動みがき装置２の前記各構 成部はそれぞれ導電性の材料で構成されている。

【００１５】 図２はこの実施例における一体型導通センサ２１と制御部６の詳細を示す回路 図である。一体型通電センサ２１は図２に示すようにリング内に高周波を励起す る励起用コイル２１ｂと励起された高周波電流を検出する検出用コイル２１ａと が一体的に設けられた構造となっており、前記電線１１は一体型通電センサ２１ のリングの中を通っている。

【００１６】 制御部６は検出回路部２０と操作盤２３とから構成されており、検出回路部２ ０は一体型通電センサ２１からのタッチ信号を増幅するセンサアンプ２２と、一 端が作業テーブル４に接続され他端が自動みがき装置２のアーム保持部２ｃに接 続された電線１１と、リレー回路（Ｒ１−１，Ｒ１−２，Ｒ２−１，Ｒ２−２） と、リレー接点Ｒ１−２によりみがき作業を非常停止する非常停止回路３０とを 有し、操作盤２３は異常検出をするか否かを選択する選択スイッチ２６と、みが き作業の停止をリセットするリセットボタン２５と、異常表示用ＬＥＤ２４とを 有している。

【００１７】 このような構成のみがき作業異常検出装置の動作は次のとおりである。 図１に示すように正常なみがき作業が行なわれている場合には絶縁性砥石１が 金型３とハンド部２ｄの間を絶縁するので通電電流は流れない。 これに対し図３に示すように絶縁性砥石１の脱落により金型３とハンド部２ｄ とが接触し、電線１１に高周波電流が流れた時は、一体型通電センサ２１により 通電状態が検出され、即座にみがき作業が停止されるので金型に重大な傷がつく ことを防止できる。すなわち、絶縁性砥石１が摩耗、破損、脱落し、金型３とハ ンド部２ｄとが直接接触するような場合が生じた場合には図３において一点鎖線 で示すようにハンド部２ｄ→金型３→作業テーブル４→電線１１→アーム保持部 ２ｃ→アーム部２ｂ→ハンド部２ｄの間に電流ループが形成され、一体型通電セ ンサ２１により絶縁性砥石１に異常が生じたことが検出でき、即座にみがき作業 を停止することができる。

【００１８】 また、図４に示すように自動みがき装置２のアーム部２ｂが金型３と干渉する 場合にも、図中、一点鎖線で示すようにアーム部２ｂ→金型３→作業テーブル４ →電線１１→アーム保持部２ｃ→アーム部２ｂの間において電流ループが形成さ れるのであるから、自動運転中、自動みがき装置２と金型３との干渉を検出して 非常停止することができる。なお、金型３だけでなく作業テーブル４との接触も 同様に検出可能であることは容易に理解できる。また、電線１１は一端が作業テ ーブル４に接続され、他端が自動みがき装置２のアーム部２ｃより本体側のアー ム保持部２ｃに接続されているので、可動部分であるアーム部２ｃの全てにおい て金型３および作業テーブル４との干渉を検出できる利点がある。

【００１９】 また、この実施例のように金型３および作業テーブル４を床面９および周囲の 部材から絶縁したうえで専用の電線１１に流れる高周波電流を一体型通電センサ ２１により検出するように構成したことで、高周波電流の流れる経路を特定する ことができ、一層検出の精度が向上する利点がある。 なお、この実施例では一体型通電センサ２１は自動みがき装置本体部２ａに設 けており、自動みがき装置２のアーム保持部２ｃと作業テーブル４、金型３間の み電流ループが形成されるようにしているので、砥石工具交換装置を用いた通常 の砥石工具交換作業において一体型通電センサ２１が作動して非常停止が起こる ようなことはない。

【００２０】 次に図２に示す制御部６の具体的作用について説明する。 一体型通電センサ２１の励起用コイル２１ｂで励起された高周波電流が、電線 １１に流れたことを検出用コイル２１ａで検出すると検出信号が出力されセンサ ーアンプ２２で増幅される。そして増幅された信号によりリレーのコイルＲ１− １を駆動してリレー接点Ｒ１−１を短絡させることにより、異常表示用ＬＥＤ２ ４が点灯されるとともにリレーのコイルＲ１−２が駆動される。コイルＲ１−２ が駆動されると非常停止回路３０に設けられたリレー接点Ｒ１−２が開放され、 みがき作業が即座に停止される。

【００２１】 この実施例では一体型通電センサ２１を使用しているので、通電時に流れる電 流を１０〜２０μＡ程度の微小電流にでき、高周波電流（２５〜４５ｋＨｚが好 ましい）であるからベアリング等を磁化させたりすることはない。また、一体型 通電センサ２１は高感度であるから砥石の破損等により形成される電流ループの 検知には最適であり、異常事態の発生を検出する場合の精度を向上させることが できる。

【００２２】 また、異常発生時には自動で非常停止を行なうとともに、異常発生を操作盤２ ３上の異常表示用ＬＥＤ２４の表示によって確認でき、リセットボタン２５によ って解除可能としているので操作上便利である。さらに操作盤２３上の選択スイ ッチ２６によって、みがき作業の異常検知を行なうか否かの選択が可能であるか ら、試しみがき作業、被みがき物のならい教示作業などの場合は異常みがき検出 をオフにすること（選択スイッチ２６をｂ端子側にする）により、誤動作の恐れ をなくすることができる。

【００２３】 次に、この考案のみがき作業異常検出装置を採用した自動みがき装置２のみが き処理を図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。 このみがき作業においては、まず、ステップＳＰ１において絶縁性砥石１を砥 石に選んで、みがき作業時間の設定を行なった後、ステップＳＰ２において絶縁 性砥石１を駆動して金型３のみがき作業を開始し、ステップＳＰ３においてハン ド部２ｄと金型３との間、アーム部２ｂと金型３あるいは作業テーブル４との間 に電流が流れたか否かを一体型通電センサ２１で判別し、通電が確認された場合 はステップＳＰ４において制御部６が絶縁性砥石１によるみがき作業を即座に中 止して、ステップＳＰ５において警告ランプ、異常発生ブザーなどの異常表示を 行ない作業者に異常事態発生を知らせて一連の処理を終了する。一方、ステップ ＳＰ３において通電が確認されない場合はステップＳＰ６において設定されたみ がき作業時間が経過したか否かを判別し、設定時間が経過していないと判別され た場合はステップＳＰ２のみがき作業を行ない、設定時間が経過したと判別され た場合は一連の処理を終了する。

【００２４】 なお、この考案は上記実施例に限定されるものではなく、この考案の要旨を変 更しない範囲内において種々の設計変形を施すことが可能である。 例えば、みがき作業を行なう金型３および作業テーブル４が複数ある場合には 、各作業テーブル４をそれぞれ床面９および周囲の部材と絶縁した後で専用の電 線１１によりアーム保持部２ｂと電気的に接続することにより、それぞれ一体型 通電センサ２１の検出のための電流ループを構成するができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように、請求項１の考案は、砥石の摩耗、破損、脱落などの異常および 自動みがき装置のアーム部と金型との干渉が生じた場合をそれぞれ検出できると ともに、従来に比べて簡単な構成でみがき作業異常検出装置を構成することがで きる。

【００２６】 さらに、被みがき物を支持する支持体を床面および周囲の部材から絶縁したう えで、支持体と自動みがき装置のアーム保持部側とを電気的に接続する専用の電 線を設けることにより、金型との干渉を検出できる範囲を従来よりも広げること ができるとともに、被みがき物から支持体を介して流れる電流の経路が従来の構 成に比べて特定できるので、自動みがき装置自体の干渉は検出せず自動みがき装 置と金型又は作業テーブルとの干渉のみを検出することが可能となり、異常検出 の精度を高めることができる。したがって、自動みがき装置、被みがき物の重大 な損傷を未然に防ぐことができ、安全に長時間の無人運転が可能となるという特 有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のみがき作業異常検出装置の一実施例
を示す概略図である。

【図２】この考案のみがき作業異常検出装置の制御部の
詳細を示す回路図である。

【図３】この考案のみがき作業異常検出装置の異常検出
の動作を示す図である。

【図４】この考案のみがき作業異常検出装置の異常検出
の動作を示す図である。

【図５】この考案のみがき作業異常検出方法の一実施例
を示すフローチャートである。

【図６】従来の自動みがき装置における砥石破損検出方
法を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性砥石 ２ 自動みがき装置 ２ａ 自動
みがき装置本体部 ２ｂ アーム部 ２ｃ アーム保持部 ３ 金型 ４ 作業テーブル ９ 床面 １１ 電線 ２１ａ 検出用コイル ２１ｂ 励起用コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動みがき装置（２）のアーム部（２
   ｂ）の先端に砥石（１）を装着し、砥石（１）を駆動す
   ることにより被みがき物（３）をみがき加工する場合に
   みがき作業の異常を検出するみがき作業異常検出装置で
   あって、砥石（１）を絶縁性部材で構成し、自動みがき
   装置本体（２ａ）側に高周波電流発生源（２１ｂ）を設
   け、被みがき物（３）を支持する支持体（４）を床面
   （９）および周囲の部材から絶縁したうえで、支持体
   （４）と自動みがき装置（２）のアーム保持部（２ｃ）
   とを電気的に接続する専用の電線（１１）を設け、電線
   （１１）に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出
   手段（２１ａ）を設けたことを特徴とするみがき作業異
   常検出装置。