JPH0866863A - 研削グラインダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユニバーサルジョイントを使用し、砥石の回
転駆動軸を折れ曲がり可能にし、上下移動が可能な砥石
カバーに球面支持ローラーを設けることにより、製品本
体の表面に突出した鋳バリ等の不要部分を、研削除去す
る際、表面の凹凸をなぞりながら研削し、かつ、製品表
面より削り過ぎないようにし、又所定の高さまで研削し
たらそれ以上は削らないようにする。 【構成】 ロボットまたはマニプレータのアーム先端に
装着する研削グラインダにおいて、電動機１の回転を砥
石２に伝達する中間軸６と砥石軸７の間に、電動機１側
の中間軸６の軸心に対して砥石２側の砥石軸７の軸心の
向きを変化させるユニバーサルジョイント８を設け、電
動機１の回転を砥石２に伝達する回転駆動軸１９を折れ
曲がり可能にした。又砥石カバー２３を上下移動可能に
すると共に、カバー２３下面に球面支持ローラー２８を
取付け、これをワークｂ表面に接触させ、砥石２とワー
クｂ表面の距離を一定に保持することを可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋳造製品などには鋳
バリ等の突起物、あるいは、表面に押湯の切断跡のよう
な、予期せぬ突起物などで、表面に規定寸法外の凹凸が
できることが多いが、この表面にできる突起物を研削除
去するために使用される研削グラインダに係り、特に、
ユニバーサルジョイントを使用し、砥石の回転駆動軸を
折れ曲がり可能にして、製品本体の表面に突出した鋳バ
リ等の不要部分を、研削除去する際、製品表面より削り
過ぎないようにし、又所定の高さまで研削したらそれ以
上は削らないようにすることのできる研削グラインダに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に鋳バリや押湯跡は、製品本体の表
面と同じ高さまで除去されるが、ロボットあるいはマニ
プレータ等にグラインダを装着して自動研削する場合、
砥石の送り速度が速過ぎると、削り不足でバリが完全に
除去できない。また、反対に砥石の送り速度が遅すぎる
場合とか、送りが停止した場合には、削り過ぎて製品本
体まで削り込んでしまうことがあり、不良製品を発生さ
せることになる。

【０００３】鋳造部品の表面研削を機械化する目的で、
ロボットあるいはマニプレータ等のアーム先端にグライ
ンダを装着して、自動研削を行うものとして、図１３の
ように、電動機軸と砥石軸を直結した構造のものがあ
る。図１３の構造のものは、砥石が揺動式になっている
ため、多少の表面の凹凸に自在に追従して、ロボットや
マニプレータの動きとは無関係に、砥石に特に異常な力
が作用することなく、砥石が凹凸を乗り越えていくこと
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の図１３
に示す機構のグラインダでは、砥石が凹凸を乗り越える
際の揺動によって、ワークに対する砥石の接触角度が変
化し、仕上がり面の状態が悪くなる。また、流体圧シリ
ンダで常に砥石を押し付けているため、砥石の移動速度
が遅くなったり、または停滞したりすると、必要以上に
削り過ぎることになり、製品の不良発生の原因になる。

【０００５】更に、スインググラインダ（例えば、図１
３のようなグラインダ）のように、電動機軸と砥石軸と
を直結して研削作業を行う場合、電動機軸がワーク研削
面に対して斜めになるような姿勢であったりすると、砥
石の外周面がワーク表面に一致せず、砥石の角部が接触
することになり、また、グラインダを前後に揺動させる
と、砥石のワークに対する接触角度が不規則になって、
砥石の接触角度が一定しないので、砥石外周面は丸みを
帯びることになり、砥石とワークの接触面積が小さくな
り、研削能率が悪くなる。

【０００６】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、製品本体の表面に突出した鋳バリ等の
不要部分を、研削除去する際、砥石のワーク研削面に対
して常に一定の接触角度を維持すると共に、製品表面よ
り削り過ぎないようにし、又所定の高さまで研削したら
それ以上は削らないようにすることのできる研削グライ
ンダを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、ロボットまたはマニプレータ
のアーム先端に装着する研削グラインダにおいて、電動
機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸の途中に、電動機
側の回転駆動軸の軸心に対して砥石側の回転駆動軸の軸
心の向きを変化させるユニバーサルジョイントを設け、
電動機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸を折れ曲がり
可能にした構成よりなるものである。

【０００８】また、請求項２の発明は、ロボットまたは
マニプレータのアーム先端に装着する研削グラインダに
おいて、電動機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸の途
中に、電動機側の回転駆動軸の軸心に対して砥石側の回
転駆動軸の軸心の向きを変化させるユニバーサルジョイ
ントを設け、電動機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸
を折れ曲がり可能にすると共に、上記回転駆動軸を前部
ケーシング及び後部ケーシングに内装し、前部ケーシン
グと後部ケーシングを折れ曲がり可能に連結し、前部ケ
ーシングと後部ケーシングとの折れ曲がり可能な連結箇
所に上記ユニバーサルジョイントを内装し、前部ケーシ
ングの前方に砥石を設け、後部ケーシングの後端に電動
機を取付け、後部ケーシングを電動機から砥石までの全
重量の重心点位置でロボットまたはマニプレータのアー
ム先端に連結された支持盤に回転可能に軸支し、支持盤
と後部ケーシングの後端側とにそれぞれ回転可能に軸支
された流体圧シリンダを設け、後部ケーシングと平行リ
ンク機構を構成するリンクを設け、該リンクの一端側を
前部ケーシング側に回転可能に連結し他端側を支持盤に
回転可能に連結し、流体圧シリンダで砥石に一定の押付
力を与える構成よりなるものである。

【０００９】また、請求項３の発明は、ロボットまたは
マニプレータのアーム先端に装着する研削グラインダに
おいて、電動機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸の途
中に、電動機側の回転駆動軸の軸心に対して砥石側の回
転駆動軸の軸心の向きを変化させるユニバーサルジョイ
ントを設け、電動機の回転を砥石に伝達する回転駆動軸
を折れ曲がり可能にすると共に、上記回転駆動軸を前部
ケーシング及び後部ケーシングに内装し、前部ケーシン
グと後部ケーシングを折れ曲がり可能に連結し、前部ケ
ーシングと後部ケーシングとの折れ曲がり可能な連結箇
所に上記ユニバーサルジョイントを内装し、前部ケーシ
ングの前方に砥石を設け、後部ケーシングの後端に電動
機を取付け、後部ケーシングを電動機から砥石までの全
重量の重心点位置でロボットまたはマニプレータのアー
ム先端に連結された支持盤に回転可能に軸支し、後部ケ
ーシングが支持盤に軸支される箇所にレバーの基端側を
回転可能に軸支し、該レバーを軸支位置で回転させるウ
ォーム歯車機構及び電動機を設け、支持盤と後部ケーシ
ングの後端側とにそれぞれ回転可能に軸支された流体圧
シリンダを設け、後部ケーシングと平行リンク機構を構
成するリンクを設け、該リンクの一端側を前部ケーシン
グ側に回転可能に連結し他端側を上記レバーの先端側に
回転可能に連結し、砥石のワークへの接触角度を可変可
能とした構成よりなるものである。

【００１０】ここで、ワーク表面に対して非接触部分の
砥石を覆う砥石カバーを上下動可能に設けるのがよく、
また、砥石カバーの下部に、ワーク表面に接触する複数
の球面支持ローラーを上下高さ調整自在に設け、ワーク
に接触する砥石の突出高さを調整してワークの削り過ぎ
を防止するのがよく、更に、砥石カバーを前部ケーシン
グに対してその外周回りに回転可能に設け、各球面支持
ローラーが常にワークに接触可能にするのがよい。

【００１１】

【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。上記のような研削グラインダは、ロボッ
トアームあるいはマニプレータのアームａを加工表面の
形状に沿って忠実に動かさなくても、砥石２が表面の凹
凸に沿って上下し、しかも、砥石２のワークｂに対する
接触角度を一定に保つとともに、接触角度を変化させる
こともできる。

【００１２】研削加工面は品物の上面だけとは限らず、
研削時のグラインダの姿勢は、下向き，横向き，上向き
など、あらゆる姿勢で行われるが、グラインダ部分は支
持盤１１の支点Ｂに対してほぼ重量バランスがとられて
おり、姿勢の変化による砥石圧力（押し付け力）の変化
が極めて小さく、砥石の接触圧力は流体圧シリンダによ
ってほぼ一定に保ちながら研削が行われる。

【００１３】砥石カバー２３は電動機２４により上下に
移動でき、砥石２の磨耗量に合わせて、遠隔操縦でスキ
マの調整が可能である。

【００１４】砥石カバー２３に取り付けた球面支持ロー
ラー２８をワークｂに接触させることにより、砥石２の
外周をワークｂ表面から一定の高さに維持することがで
き、必要以上の削り込みを防止できる。

【００１５】砥石カバー２３の上下移動のガイドとなる
ブラケット２１は、前部ケーシング４の軸芯に対してあ
る範囲で回転可能になっており、４個の球面支持ローラ
ー２８前部が常にワークｂに接触するようになってお
り、この点からも砥石２とワークｂ表面との距離（間
隔）を一定に保つことが可能である。

【００１６】

【実施例】以下、図面に記載の第１実施例及び第２実施
例に基づいてこの発明をより具体的に説明する。

【００１７】〔第１実施例〕図１及び図２に基づいて砥
石回転駆動部分の構成及びその作用について説明する。

【００１８】図１にこの発明の基本構造を示すが、電動
機１により砥石２を回転駆動する動力伝達機構におい
て、砥石２を取り付けた砥石軸７と、電動機１で駆動さ
れる中間軸６とは、等速ボールジョイント等のユニバー
サルジョイント８で連結され、電動機１の回転を砥石２
に伝達する回転駆動軸１９は折れ曲がり可能になってい
る。この回転駆動軸１９は、中間軸６、ユニバーサルジ
ョイント８及び砥石軸７から構成されている。

【００１９】中間軸６は、後部ケーシング３に内装され
ており、又後部ケーシング３内の前後２か所の軸受６ａ
と６ｂによって回転自在に支持されている。中間軸６は
電動機１とユニバーサルジョイント８との間に設けられ
ていて、ユニバーサルジョイント８に回転を伝える。

【００２０】砥石軸７は、その後部側が前部ケーシング
４に内装されており、又前部ケーシング４内の前後２か
所の軸受７ａと７ｂによって回転自在に支持されてい
る。砥石軸７にはその前部側に砥石２が取付けられてい
る。砥石軸７はその前部側が砥石２の回転中心部に形成
された装着孔を貫通しており、貫通した砥石軸７の先端
側にはナットが取付けられていて、このナットによっ
て、砥石２は砥石軸７の前部側に固着されている。

【００２１】後部ケーシング３の先端と前部ケーシング
４の後端は、ピン５により上下方向に回転可能つまり折
れ曲がり可能に軸支されて連結されており、ここを支点
Ａ点とする。

【００２２】中間軸６の後端は電動機軸１ａと軸継手９
を介して連結されている。軸継手９は後部ケーシング３
の後端側に内装されている。電動機１はその前端側が後
部ケーシング３の後端のフランジに連結されている。

【００２３】中間軸６と砥石軸７との間にはユニバーサ
ルジョイント８が設けられており、中間軸６と砥石軸７
とはこのユニバーサルジョイント８を介して連結されて
いる。即ち、中間軸６の前端にはユニバーサルジョイン
ト８の後端が連結され、又砥石軸７の後端にはユニバー
サルジョイント８の前端が連結されている。

【００２４】ユニバーサルジョイント８はジョイント回
転軸８ａ、内コマ８ｂ、リングコマ８ｃ、ボール８ｄ等
からなる等速ボールジョイントで、ジョイント回転軸８
ａの両端側には側周面が球面の一部からなる内コマ８ｂ
がそれぞれ形成され、各内コマ８ｂの外周面にはこれに
内接するリングコマ８ｃがそれぞれ嵌合している。これ
らの内コマ８ｂ及びリングコマ８ｃには片側（図では上
側）に軸方向に断面円弧状の溝が形成され、その溝には
ボール８ｄが入っている。内コマ８ｂとリングコマ８ｃ
は、円周方向に対して連動し、円周方向に直角な方向に
は回動自在になっている。

【００２５】等速ボールジョイントを使用したユニバー
サルジョイント８は、電動機１の回転を砥石２に伝える
回転駆動軸１９、すなわち、中間軸６と砥石軸７とを折
れ曲がり可能にし、しかも、電動機１の回転を常に一定
の角速度で砥石２に伝達する。

【００２６】ジョイント回転軸８ａの後端側の内コマ８
ｂに嵌合しているリングコマ８ｃは中間軸６の前端に連
結され、ジョイント回転軸８ａの前端側の内コマ８ｂに
嵌合しているリングコマ８ｃは砥石軸７の後端に連結さ
れている。

【００２７】電動機１の回転は、軸継手９を介して中間
軸６に伝わり、この中間軸６からユニバーサルジョイン
ト８、砥石軸７を経て砥石２に伝達される。

【００２８】電動機１から砥石２までの全重量の重心点
に支点（Ｂ点）を設ける。

【００２９】ロボットあるいはマニプレータのアームａ
の先端に装着する支持盤１１の下端（先端）側に、砥石
２、前部ケーシング４、後部ケーシング３及び電動機１
は、その前記重心点（Ｂ点）位置で、ピン１２により上
下方向に回転可能に軸支されて連結されている。

【００３０】支持盤１１の前記支点（Ｂ点）より上部側
の位置には、リンク１０の一端側をピン１０ａで回転可
能に軸支される支点（Ｃ点）が設けられている。また、
前部ケーシング４にはその上面に支持片４ａが突出して
形成されており、この突起片４ａには、リンク１０の他
端側をピン１０ｂで回転可能に軸支される支点（Ｄ点）
が設けられている。これらのＣ点とＤ点とはリンク１０
で連結されており、支点Ｃ点とＤ点においては、それぞ
れピン１０ａと１０ｂによりリンク１０が回転可能に軸
支されている。

【００３１】前記支点（Ａ点）と支点（Ｂ点）とを結ぶ
線Ａ−Ｂと、支点（Ｃ点）と支点（Ｄ点）とを結ぶ線Ｃ
−Ｄとが平行になる位置に、また、支点（Ａ点）と支点
（Ｄ点）とを結ぶ線Ａ−Ｄと、支点（Ｂ点）と支点（Ｃ
点）とを結ぶ線Ｂ−Ｃとが平行になる位置に、支持盤１
１上の支点（Ｃ点）と支持片４ａ上の支点（Ｄ点）は設
けられていて、これらのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４点は、平行
四辺形の交点を成している。

【００３２】砥石２が下から押し上げられると、後部ケ
ーシング３が支点Ｂを中心に、上向きに回転（揺動）す
る。このとき、前部ケーシング４は、リンク１０とＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの４点による平行リンク機構の作用により、
水平状態を維持したまま上下方向に移動する。

【００３３】すなわち、ロボットあるいはマニプレータ
が本研削グラインダ（砥石２）を加工物（ワークｂ）に
押し付けると、図２の二点鎖線で示すように、砥石２は
軸心を水平に維持したまま上方に逃げる。

【００３４】このとき、支点（Ｂ点）を中心にして、砥
石側が下向き（左回り）に回転しようとするモーメント
と、電動機側が下向き（右回り）に回転しようとするモ
ーメントはほぼ等しく、砥石２が加工物（ワークｂ）に
接触する力はほとんどゼロに近い。すなわち、研削力は
ほとんど発生しないことになる。

【００３５】支持盤１１の上記支点（Ｃ点）の上部側の
一点Ｅ点には流体圧シリンダ１３のヘッド側支点がピン
１３ａにより回転可能に軸支されており、流体圧シリン
ダ１３のピストンロッド先端は後部ケーシング３から突
出して形成された支持片３ａの支点（Ｆ点）でピン１３
ｂにより回転可能に軸支されている。

【００３６】流体圧シリンダ１３には、常にピストンを
引っ張る方向に一定の圧力をかけることにより、グライ
ンダ全体は左回りに回転することになり、砥石２は下向
きに押付られ、一定の砥石押付力が得られることにな
る。

【００３７】次に、砥石カバーの位置調節機構（図１，
３，４，５参照）の構成及びその作用について説明す
る。

【００３８】前部ケーシング４の前方には砥石２を覆う
砥石カバー２３が設けられている。砥石カバー２３は回
転する砥石２の前後及び左右並びに上部側を覆うように
取付けられている。砥石２はその下面側が砥石カバー２
３からはみ出している。この砥石カバー２３はブラケッ
ト２１に、これを左右から挟むように、上下方向に位置
調節可能に取付けられている。ブラケット２１は、図
１，３に示すように前部ケーシング４の前部外周に形成
されたくびれ部分４ｂに回転可能に取り付けられている
（図１，３参照）。

【００３９】前部ケーシング４には図１，４に示すよう
に、その上面側に突起部４ｃが設けられており、また、
ブラケット２１には図１に示すように、側面から見て前
述の突起部４ｃに重なる部分に、突起部４ｃを左右から
挟むように、各突起２１ｂが後方に向けてそれぞれ形成
されている。

【００４０】突起４ｃの両側面と左右の各突起２１ｂの
間には、バネ２２が圧縮された状態でそれぞれ挿入され
ており、このバネ２２によってブラケット２１は通常は
垂直の状態に保持されているので、前部ケーシング４の
回りを回転することはない（図４の状態）。

【００４１】ブラケット２１の両外側の各側面には、凹
型に窪んだガイド溝２１ａ（図５参照）が上下方向にそ
れぞれ形成されており、また、上記砥石カバー２３の後
部には、前述のブラケット２１の左右のガイド溝２１ａ
に相対する部分を挟むように突出した後部突出側面２３
ａが左右に形成されており、さらにガイド溝２１ａに嵌
まり込んで摺動する突起２３ｂが左右の各後部突出側面
２３ａの互いに向かい合う側にそれぞれ形成されてい
て、砥石カバー２３はガイド溝２１ａに沿って上下に移
動できるようになっている。

【００４２】ブラケット２１の上部には電動機２４とネ
ジジャッキ２５が設けられている。ネジジャッキ２５は
内部を図示していないが、内部にウォームと内周がメネ
ジになったウムーム歯車が内装されており、又このメネ
ジに螺合する送りネジ２６が上下方向にネジジャッキ２
５を貫通して嵌まっており、電動機２４でウォーム歯車
を駆動することにより、送りネジ２６を上下に押し引き
する構造になっている。

【００４３】上下方向に取付けられた送りネジ２６の下
端は、砥石カバー２３の後部に後方に向けて突設された
後部突起片２３ｃにボルト２７で連結されている。この
送りネジ２６を電動機２４で上下に移動させることによ
り、すなわち、電動機２４で砥石カバー２３は上下に移
動させることができる。

【００４４】砥石の磨耗に応じて、遠隔操作で砥石カバ
ー２３を上方に移動することができ、常に適正なカバー
位置を維持することができる。

【００４５】上記の砥石カバー２３の駆動機構は、送り
ネジ２６をラックに変え、これにピニオンを噛み合わ
せ、ピニオンを電動機で駆動することにより、砥石カバ
ー２３を上下駆動することもできる。

【００４６】続いて、削り過ぎ防止機構（図３，４参
照）の構成及びその作用について説明する。

【００４７】砥石カバー２３の下部には４個の球面支持
ローラー２８が取り付けられている。すなわち、砥石カ
バー２３の下部前面に２個の球面支持ローラー２８が取
り付けられ、砥石カバー２３の下部後面に残り２個の球
面支持ローラー２８が取り付けられている。各球面支持
ローラー２８は、砥石カバー２３を下から見て、砥石２
の下端、すなわち、砥石２とワークｂとの接触点を中心
にして、前後左右に配置されており、球面支持ローラー
２８はその下端がワークｂ表面に接して移動することに
より、砥石カバー２３および砥石２は、ワークｂ表面か
ら一定の距離（高さ）に保持される。

【００４８】各球面支持ローラー２８にはその高さを調
整するための取り付けネジ２８ａとナット２８ｂが取付
けられており、各球面支持ローラー２８はこの取り付け
ネジ２８ａとナット２８ｂにより、４個の球面ローラー
２８の下面先端が仮想平面を成すよう調整される。

【００４９】いま、この４個の球面ローラー２８の下面
先端の成す仮想平面と、砥石２の外周面（下端）を一致
させると、図３に示すように、ワークｂの研削面が平面
である場合、砥石の外周はワークｂ表面からさらに下が
ることはなく、砥石による削り過ぎを防止することがで
きる。

【００５０】ワークｂ表面がパイプの外周面のように曲
面である場合は、表面の曲率に合わせて、図６のように
砥石２の外周下端が引っ込むように、砥石カバー２３を
下げて、球面支持ローラー２８の下面先端と砥石２の外
周下面の間隔を開けることによって、削り過ぎを防止す
ることができる。

【００５１】ブラケット２１は、図３に示すように前部
ケーシング４の前部外周に形成されたくびれ部分４ｂに
回転可能に取り付けられている。このため、ロボットあ
るいはマニプレータのアームａの向きが、図６のよう
に、ワークｂの加工面に対して垂直でなく斜めに傾斜し
て当たることがあっても、ブラケット２１にガイドされ
た砥石カバー２３は前部ケーシング４の外周部４ｂの回
りに回転し、４個の球面支持ローラー２８が常にワーク
ｂの研削面に接することになり、砥石２の外周面が常に
一定の状態で研削面を研削することになる。

【００５２】〔第２実施例〕第２の実施例を図９，１
０，１１，１２に示す。前記第１実施例においては、リ
ンク１０の支点Ｃは移動しないような構造になってい
て、砥石２のワークｂに対する接触角度は一定になって
いる。これに対して、この第２実施例では、リンク１０
の支点Ｃを、支点Ｂのピン１２によって回転可能に軸支
されたレバー１４の先端に設け（Ｂ〜Ｃ間の距離はＡ〜
Ｄ間の距離と一致させる）、リンク１０とレバー１４と
をピン１５により回転可能に軸支してリンク１０の支点
Ｃが移動する構造になっていて、砥石２のワークｂに対
する接触角度を研削作業中に自由に変化させることがで
きるようになっている。

【００５３】支持盤１１の内側にはレバー１４が取付け
られている。レバー１４の基端側は支持盤１１に軸支さ
れたピン１２によって前後方向（前後回り）に回転可能
に支持されている。レバー１４の先端にはリンク１０の
一端がピン１５によって前後方向（前後回り）に回転可
能に連結されている。

【００５４】レバー１４の基端側側面にピン１２を中心
軸として回転するウォーム歯車１６が回転可能に設けら
れており、レバー１４はウォーム歯車１６と一体となっ
てピン１２を中心に回転する構造になっている。また、
ウォーム歯車１６に噛み合うウォーム１７及びこのウォ
ーム１７を回転させる電動機１８が支持盤１１の内側に
設けられている。

【００５５】電動機１８とウォーム１７によりウォーム
歯車１６が回転すると、同時にレバー１４が回転し、リ
ンク１０が前後に移動する。すなわち、支点Ｂおよび支
点Ａの位置に対して、支点ＣおよびＤの位置が相対的に
変位し、砥石軸７の先端が図１２に示すように下方また
は上方に傾斜することになる。

【００５６】電動機１８は遠隔操作によって起動，停止
が可能になっている。このウォーム歯車機構は、砥石２
のワークｂに対する接触角度を研削作業中に自由に変化
させることができる。

【００５７】以上の記載より明らかなように、上記第１
実施例及び第２実施例では次のような構成及び特徴を有
している。

【００５８】砥石２を装着する砥石回転軸７と、それを
駆動する中間軸６の間に、等速ボールジョイントなどの
ユニバーサルジョイント８を挿入し、砥石の駆動軸の折
れ曲がりを可能にした。

【００５９】平行リンク１０を設けることにより、砥石
の駆動軸の折れ曲がりの際、砥石２が常に一定角度（例
えば水平状態）を保つことを可能とする。

【００６０】電動機１から砥石２までの全重量の重心点
を支持盤１１のピン１２（支点Ｂ点）で回転可能に支持
することにより、砥石２のワークｂへの接触力（加圧
力）をほぼゼロにする。このことは砥石２のワークｂへ
の接触姿勢が下向きでも、上向きでも、横向きでも、砥
石のワークｂへの押し付け力はほぼ一定（ゼロ）にな
る。

【００６１】リンク１０の支点Ｃを、支点Ｂの回りに回
転可能なレバー１４の先端に設け、レバー１４をウォー
ム歯車１６とウォーム１７と電動機１８により回転させ
る構造を設け、砥石軸７を傾斜可能な構造とする。すな
わち、砥石２のワークｂに対する接触角度を変化可能に
する。

【００６２】また、流体圧シリンダ１３で支点Ｂ点の電
動機側を一定の力で引っ張ることにより、砥石を下向き
に押し付ける力を発生させ、必要な加圧力を接触姿勢の
変化にかかわらず、ほぼ一定の接触圧力を得ることがで
きる。さらに、ワークｂ表面の複雑な凹凸に対して、ロ
ボットのアームａを直線で移動させても、研削グライン
ダ（砥石）は凹凸をなぞって動き、常に砥石２をワーク
ｂに接触させることができる。

【００６３】砥石２は序々に外周が磨耗するが、砥石カ
バー２３は、砥石軸７に対して電動式で上下に移動可能
とし、常に砥石２とカバー２３とのスキマを適正に維持
できるようにする。

【００６４】砥石カバー２３の下部に球面支持ローラー
２８を設け、このローラー２８をワークｂ表面に接触さ
せることにより、砥石２の外周面をワークｂ表面から一
定の高さに維持する機構とし、それ以下には砥石２がワ
ークｂ表面に近づかないようにすることで、削り込み過
ぎないようにする。

【００６５】砥石カバー２３の上下移動をガイドするブ
ラケット２１は、前部ケーシング４の外周に対して回転
自在に取り付けることにより、ワークｂ表面に対して本
研削グラインダが傾いた姿勢になっても、４個の球面支
持ローラー２８がワークｂ表面に接触し、ワークｂ表面
と砥石２の外周面の距離を一定に保つ。ただし、ブラケ
ット２１の回転範囲は、前部ケーシング４に対してある
範囲内で回転可能とし、通常はバネ２２により中立位置
に保持されている。

【００６６】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。

【００６７】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、請求項
１の発明に係る研削グラインダによれば、ロボットアー
ムあるいはマニプレータの先端に取付けたグラインダで
研削作業を行う場合、電動機の回転を砥石に伝達する回
転駆動軸を折れ曲がり可能にしたことにより、電動機の
回転軸に対して砥石を任意の傾きに調整でき、砥石の傾
きを別途機構によって保持させることにより、加工表面
が曲面の場合でも、砥石を容易にその曲面に追従させて
研削させることが可能となる。

【００６８】また、請求項２の発明に係る研削グライン
ダによれば、請求項１の発明と同様な効果を有すると共
に、ロボットアームあるいはマニプレータの先端に取付
けたグラインダで研削作業を行う場合、グラインダの砥
石部を揺動式とし、しかも、砥石が平行移動することに
より、砥石の過度な押し付けを防止して、ロボット，マ
ニプレータの位置制御をラフにしても（微妙なロボット
の軌跡の教示が不要である）、砥石が加工面の不規則な
凹凸に追従して常に接触して離れることなく、なぞり研
削が可能である。グラインダ装置全体の重心を揺動中心
としているため、砥石のワークに対する姿勢（下向き，
横向き，上向き）の変化にかかわらず、流体圧シリンダ
の押し付けによるため、砥石の押し付け力をほぼ一定に
保持することができる。しかも、ワーク表面の凹凸によ
る砥石の揺動に対して、砥石の接触角度を常に一定に保
ことが可能で、研削能率を低下させることがない。

【００６９】また、請求項３の発明に係る研削グライン
ダによれば、請求項１の発明と同様な効果を有すると共
に、グラインダ装置全体の重心を揺動中心としているた
め、砥石のワークに対する姿勢（下向き，横向き，上向
き）の変化にかかわらず、流体圧シリンダの押し付けに
よるため、砥石の押し付け力をほぼ一定に保持すること
ができる。しかも、砥石のワーク表面に対する接触角度
を研削作業中に自由に変化させることができる。

【００７０】請求項４の構成の場合には、砥石カバーは
上下に移動できるため、砥石の磨耗に応じて調節するこ
とができる。

【００７１】請求項５の構成の場合には、砥石カバーに
設けた球面支持ローラーをワーク表面に接触させて研削
することにより、ワーク表面が平面であっても、曲面で
あっても、砥石の外周面（研削面）をワーク本体表面に
対して常に一定の高さに保持することができるので、必
要以上に削り込むことを防止できる。

【００７２】請求項６の構成の場合には、各球面支持ロ
ーラーが常にワーク表面の研削面に接することになり、
砥石の外周面が常に一定の状態で研削面を研削すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の研削グラインダの基本
構造図である。

【図２】この発明の第１実施例の研削グラインダにおけ
る砥石をワークに押し付けた状態を二点鎖線で示す図で
ある。

【図３】図１のＸ−Ｘ概略矢視図で砥石カバーの移動装
置と削り過ぎ防止装置を示す図である。ただし、前部ケ
ーシングは図示していない。

【図４】図１のＹ−Ｙ概略矢視図で砥石カバーの移動装
置と削り過ぎ防止装置を示す図である。

【図５】この発明の第１実施例における砥石カバーの移
動装置を下から見た状態を示す図である。

【図６】この発明の第１実施例におけるロボットアーム
がワークに対して斜めに当たった状態を示す図である。

【図７】この発明の第１実施例の研削グラインダの外観
側面図である。

【図８】この発明の第１実施例の研削グラインダの外観
正面図である。

【図９】この発明の第２実施例の研削グラインダの基本
構造図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ概略矢視断面図で砥石の接触角
度の調整機構を示す図である。

【図１１】図９のＢ−Ｂ概略矢視断面図で砥石の接触角
度の調整機構を示す図である。

【図１２】この発明の第２実施例の研削グラインダにお
ける砥石の接触角度を調整した状態を示す図である。

【図１３】従来の研削グラインダの側面図である。

【符号の説明】

１ ：電動機 １５：ピン ２ ：砥石 １６：ウォ
ーム歯車 ３ ：後部ケーシング １７：ウォ
ーム ４ ：前部ケーシング １８：電動
機 ５ ：ピン １９：回転
駆動軸 ６ ：中間軸 ２１：ブラ
ケット ７ ：砥石軸 ２２：バネ ８ ：ユニバーサルジョイント ２３：砥石
カバー ９ ：軸継手 ２４：電動
機 １０：平行リンク ２５：ネジ
ジャッキ １１：支持盤 ２６：ボー
ルネジ １２：ピン ２７：ボル
ト １３：流体圧シリンダ ２８：球面
支持ローラー １４：レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 東介 長崎県長崎市深堀町１丁目２番地１ 三菱 長崎機工株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットまたはマニプレータのアーム先
   端に装着する研削グラインダにおいて、電動機の回転を
   砥石に伝達する回転駆動軸の途中に、電動機側の回転駆
   動軸の軸心に対して砥石側の回転駆動軸の軸心の向きを
   変化させるユニバーサルジョイントを設け、電動機の回
   転を砥石に伝達する回転駆動軸を折れ曲がり可能にした
   ことを特徴とする研削グラインダ。
2. 【請求項２】 ロボットまたはマニプレータのアーム先
   端に装着する研削グラインダにおいて、電動機の回転を
   砥石に伝達する回転駆動軸の途中に、電動機側の回転駆
   動軸の軸心に対して砥石側の回転駆動軸の軸心の向きを
   変化させるユニバーサルジョイントを設け、電動機の回
   転を砥石に伝達する回転駆動軸を折れ曲がり可能にする
   と共に、上記回転駆動軸を前部ケーシング及び後部ケー
   シングに内装し、前部ケーシングと後部ケーシングを折
   れ曲がり可能に連結し、前部ケーシングと後部ケーシン
   グとの折れ曲がり可能な連結箇所に上記ユニバーサルジ
   ョイントを内装し、前部ケーシングの前方に砥石を設
   け、後部ケーシングの後端に電動機を取付け、後部ケー
   シングを電動機から砥石までの全重量の重心点位置でロ
   ボットまたはマニプレータのアーム先端に連結された支
   持盤に回転可能に軸支し、支持盤と後部ケーシングの後
   端側とにそれぞれ回転可能に軸支された流体圧シリンダ
   を設け、後部ケーシングと平行リンク機構を構成するリ
   ンクを設け、該リンクの一端側を前部ケーシング側に回
   転可能に連結し他端側を支持盤に回転可能に連結し、流
   体圧シリンダで砥石に一定の押付力を与えることを特徴
   とする研削グラインダ。
3. 【請求項３】 ロボットまたはマニプレータのアーム先
   端に装着する研削グラインダにおいて、電動機の回転を
   砥石に伝達する回転駆動軸の途中に、電動機側の回転駆
   動軸の軸心に対して砥石側の回転駆動軸の軸心の向きを
   変化させるユニバーサルジョイントを設け、電動機の回
   転を砥石に伝達する回転駆動軸を折れ曲がり可能にする
   と共に、上記回転駆動軸を前部ケーシング及び後部ケー
   シングに内装し、前部ケーシングと後部ケーシングを折
   れ曲がり可能に連結し、前部ケーシングと後部ケーシン
   グとの折れ曲がり可能な連結箇所に上記ユニバーサルジ
   ョイントを内装し、前部ケーシングの前方に砥石を設
   け、後部ケーシングの後端に電動機を取付け、後部ケー
   シングを電動機から砥石までの全重量の重心点位置でロ
   ボットまたはマニプレータのアーム先端に連結された支
   持盤に回転可能に軸支し、後部ケーシングが支持盤に軸
   支される箇所にレバーの基端側を回転可能に軸支し、該
   レバーを軸支位置で回転させるウォーム歯車機構及び電
   動機を設け、支持盤と後部ケーシングの後端側とにそれ
   ぞれ回転可能に軸支された流体圧シリンダを設け、後部
   ケーシングと平行リンク機構を構成するリンクを設け、
   該リンクの一端側を前部ケーシング側に回転可能に連結
   し他端側を上記レバーの先端側に回転可能に連結し、砥
   石のワークへの接触角度を可変可能としたことを特徴と
   する研削グラインダ。
4. 【請求項４】 ワーク表面に対して非接触部分の砥石を
   覆う砥石カバーを上下動可能に設けた請求項１、２又は
   ３のいずれかに記載の研削グラインダ。
5. 【請求項５】 砥石カバーの下部に、ワーク表面に接触
   する複数の球面支持ローラーを上下高さ調整自在に設
   け、ワークに接触する砥石の突出高さを調整してワーク
   の削り過ぎを防止する請求項４記載の研削グラインダ。
6. 【請求項６】 砥石カバーを前部ケーシングに対してそ
   の外周回りに回転可能に設け、各球面支持ローラーが常
   にワークに接触可能にした請求項５記載の研削グライン
   ダ。