JPH11226834A - 金型研磨装置における研磨工具の自動交換機構および自動交換方法 - Google Patents

金型研磨装置における研磨工具の自動交換機構および自動交換方法

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JPH11226834A
JPH11226834A JP10030920A JP3092098A JPH11226834A JP H11226834 A JPH11226834 A JP H11226834A JP 10030920 A JP10030920 A JP 10030920A JP 3092098 A JP3092098 A JP 3092098A JP H11226834 A JPH11226834 A JP H11226834A
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polishing
polishing tool
horizontal
locking pin
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JP10030920A
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Susumu Tsuneha
晋 常葉
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨工具の交換を自動的に行うことのできる
金型研磨装置における研磨工具の自動交換機構および自
動交換方法の提供。 【解決手段】 ロボット２０のアーム２２のスピンドル
軸２５に装着した研磨工具３５を、金型の被研磨面６２
に押圧しつつ被研磨面に沿って走行させて被研磨面を研
磨する研磨装置において、スピンドル軸２５の先端部に
Ｔ字型のホルダー３０を設け、研磨工具３５にはＴ字型
ホルダー３０の一対の係止ピン３３の圧入係合と無理抜
きを許容する一対の切り欠き３７を設け、金型載置エリ
ア１２の近傍に、複数の研磨工具３５を配置した工具置
場（台）４１と、係止ピン３３の通過可能な幅狭の水平
スリット４７を形成した工具離脱台４５とを設け、係止
ピン３３が工具離脱台４５のスリット４７を上方に通過
するようにアーム２２（ホルダー３０）を上昇させてホ
ルダー３０から研磨工具３５を離脱させた後、工具置場
の研磨工具３５上方からアーム２２（ホルダー３０）を
下降させてホルダー３０に研磨工具３５を装着するよう
にして、研磨工具の自動交換を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】自動車用灯具構成部材である
ランプボディや前面レンズといった合成樹脂製品は、一
般には金型を用いて成形されるが、本発明は、ランプボ
ディや前面レンズといった合成樹脂製品を成形するため
の金型（の成形面やパーティング面）を研磨する金型研
磨装置における研磨工具の自動交換機構および自動交換
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ランプボディや前面レンズといった合成
樹脂製品を成形するための金型を製造するには、まず切
削や鍛造により金型を所定の形状に加工し、ついで金型
の成形面やパーティング面を放電加工により加工し、最
後に研磨工具を用いて成形面やパーティング面を鏡面に
仕上げるようになっている。研磨工具を用いた研磨工程
は、人手で行なう場合もあるが、被加工面を平滑に仕上
げるには熟練を要し、しかも長時間の作業となることか
ら、最近では、研磨加工用ロボットを導入することで、
高精度の研磨と研磨工程時間の短縮を図っている。
【０００３】即ち、研磨加工用ロボットのアーム（先端
のスピンドル軸）に研磨工具を装着し、回転する研磨工
具を金型の被研磨面に押圧しつつ被研磨面に沿って走行
させることで、被研磨面を研磨するのである。
【０００４】研磨工具としては、目が粗いものから目の
細かいものまで研磨材の目の荒さを異にする複数種の研
磨工具を予め用意しておき、アーム（先端のスピンドル
軸）に装着する研磨工具を目が粗いものから目の細かい
ものに順に交換して研磨作業を行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の研磨工程では、研磨加工用ロボットのアーム先端部に
設けられているスピンドル軸への研磨工具の装脱着（研
磨工具の交換）を人手で行なっていたため、研磨工具の
交換の度に研磨工程が中断されて、それだけ研磨工程終
了までの時間が長かった。
【０００６】また、研磨工具は、締結具（コレットチャ
ック機構）によって研磨加工用ロボットのアーム先端部
（スピンドル軸）に連結されており、研磨工具を交換す
るには、スパナを使って締結具（コレットチャック機
構）を緩めて使用済み研磨工具をアーム先端部（スピン
ドル軸）から取外した後、新たな研磨工具をアーム先端
部（スピンドル軸）に取り付けて締結具（コレットチャ
ック機構）を締め付けるという作業が不可欠であり、研
磨工具の交換に費やす時間が長いことも、研磨工程を長
引かせる原因となっていた。
【０００７】さらに、研磨工具の交換のためには、作業
者が継続中の他の作業を中断しなければならないことに
加え、研磨工具交換のための要員がその場に居ない限り
研磨工程を遂行できないという問題もあり、研磨工具の
交換を人手で行なっているということが金型製造におけ
る生産効率を低下させる要因となっていた。
【０００８】本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、研磨工具の交換を自動的に行
うことのできる金型研磨装置における研磨工具の自動交
換機構および自動交換方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る金型研磨装置における研磨工具の自
動交換機構においては、金型研磨加工用多軸ロボットの
アームに設けられているスピンドル軸に装着されてスピ
ンドル軸と一体に回転する研磨工具を、金型の被研磨面
に押圧しつつ被研磨面に沿って走行させて被研磨面を研
磨する金型研磨装置において、前記スピンドル軸の先端
部に、スピンドル軸に同軸状に一体化された垂直ロッド
から左右一対の水平係止ピンが突出するＴ字型の工具ホ
ルダーを設け、前記研磨工具に、前記水平係止ピンの上
方からの圧入係合および上方への無理抜きを許容する一
対の切り欠きを設け、研磨される金型が固定される金型
載置エリアの近傍に、複数の研磨工具が切り欠きを上方
に向けて所定間隔に配置された工具置場と、前記工具ホ
ルダーの垂直ロッドの外径より大きいが研磨工具の外径
より小さい幅の水平スリットを形成した工具離脱台とを
設け、工具置場の所定の研磨工具の上方から水平係止ピ
ンを切り欠きに圧入することで研磨工具を工具ホルダー
に装着し、工具離脱台の水平スリットの下方から水平係
止ピンを上方に通過させることで研磨工具を工具ホルダ
ーから離脱させるように構成したものである。工具置場
の所定の研磨工具の上方から多軸ロボットのアームを下
降させることで、工具ホルダーの水平係止ピンが研磨工
具の切り欠きに圧入されて研磨工具が工具ホルダーに装
着され、工具離脱台の水平スリットの下方から工具ホル
ダーの水平係止ピンが上方に通過するように、多軸ロボ
ットのアームを上昇させることで、水平係止ピンが切り
欠きから無理抜きされて研磨工具が工具ホルダーから離
脱するので、研磨工具の工具ホルダーへの装着と工具ホ
ルダーからの離脱とを簡単な構成で自動化できる。請求
項２においては、請求項１に記載の金型研磨装置におけ
る研磨工具の自動交換機構において、前記Ｔ字型工具ホ
ルダーの水平係止ピンを含むＴ字横棒状部を垂直ロッド
に対し傾動可能にピン連結して、前記水平係止ピンが研
磨工具の切り欠きに係合した状態において工具ホルダー
と切り欠きが協働してユニバーサルジョイントを構成す
るようにしたものである。研磨工具は、工具ホルダーと
切り欠きとから構成されたユニバーサルジョイントを介
してスピンドル軸に連結されて、被研磨面の形状に常に
追随できる。請求項３においては、請求項１または２に
記載の金型研磨装置における研磨工具の自動交換機構に
おいて、前記研磨工具を、下端部に研磨部材を保持し、
側壁に前記切り欠きが対向して形成された円筒型の合成
樹脂製研磨部材保持リングにより構成し、前記切り欠き
における係止ピン被圧入側に係止ピンの外径よりも幅狭
の括れ部を形成するとともに、前記括れ部の係止ピン導
入部をＶ字型に形成するようにしたものである。合成樹
脂製の研磨部材保持リングでは、水平係止ピンの切り欠
きへの圧入または切り欠きからの無理抜きに伴って、括
れ部が拡がる方向に弾性変形して、水平係止ピンの切り
欠きへのスムーズな圧入と切り欠きからのスムーズな離
脱が可能となる。また、Ｖ字型の係止ピン導入部は、水
平係止ピンを切り欠きに導く方向に滑動させて、水平係
止ピンの切り欠きへの圧入を容易にするとともに、水平
係止ピンを切り欠きから逸脱する方向に滑動させて、水
平係止ピンの切り欠きからの離脱を容易にする。請求項
４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の金型研
磨装置における研磨工具の自動交換機構において、前記
工具ホルダーは、締結具によってスピンドル軸に連結一
体化されており、前記締結具の外筒部の外周面に、水平
係止ピンに対応する工具ホルダー周方向位置決め検出用
の一対の面取り部を設けるように構成したものである。
締結具の外筒部の外周面に設けた面取り部が水平係止ピ
ンに対応しており、この面取り部が工具離脱台の水平ス
リットおよび工具置場の研磨工具の切り欠きに対応する
ように工具ホルダーを位置決めすることで、水平係止ピ
ンが工具離脱台の水平スリットおよび工具置場の研磨工
具の切り欠きに対応する位置となる。請求項５において
は、請求項１〜４のいずれかに記載の金型研磨装置にお
ける研磨工具の自動交換機構において、水平スリットの
下方から水平係止ピンが上方に通過する際に、一対の水
平係止ピンが時間差をもって水平スリットを通過するよ
うに、前記工具離脱台の水平スリットをスリット長手方
向に傾斜させるように構成したものである。研磨工具の
切り欠きに係合している水平係止ピンが水平スリットを
上方に通過する際に、水平スリットのスリット幅より大
きい研磨工具はスリット側縁部に当たって上方に移動で
きず、このため水平係止ピンが切り欠きから無理抜きさ
れて、研磨工具が工具ホルダーから離脱する。特に水平
スリットがスリット長手方向に傾斜して延在するため、
一対の水平係止ピンが片方ずつ順次水平スリットを通
過、即ち、水平係止ピンが片方ずつ切り欠きから無理抜
きされる。従って、左右それぞれの水平係止ピンに作用
する無理抜き力は、水平スリットが水平に延在して一対
の水平係止ピンを切り欠きから同時に無理抜きする際の
左右それぞれの水平係止ピンに作用する無理抜き力に比
べて大きく、それだけ水平係止ピンの無理抜きがスム−
ズである。請求項６に係わる金型研磨装置における研磨
工具の自動交換方法おいては、金型研磨加工用多軸ロボ
ットのアームの先端に装着されてアーム内のスピンドル
と一体に回転する研磨工具を、金型の被研磨面に押圧し
つつ被研磨面に沿って走行させて被研磨面を研磨する金
型研磨装置において、前記スピンドル軸の先端部には、
スピンドル軸に同軸状に一体化された垂直ロッドから左
右一対の水平係止ピンが突出するＴ字型の工具ホルダー
が設けられ、前記研磨工具には、前記水平係止ピンの上
方からの圧入係合および上方への無理抜きを許容する一
対の切り欠きが設けられ、研磨される金型が固定される
金型載置エリアの近傍には、複数の研磨工具が切り欠き
を上方に向けて所定間隔に配置された工具置場と、前記
工具ホルダーの垂直ロッドの外径より大きいが研磨工具
の外径より小さい幅の水平スリットが形成された工具離
脱台とが設けられ、前記工具離脱台の水平スリットの下
方から水平係止ピンを上方に通過させることで使用済み
研磨工具を工具ホルダーから離脱させた後、前記工具置
場の所定の研磨工具の上方から水平係止ピンを切り欠き
に圧入することで新たな研磨工具を工具ホルダーに装着
するように構成したものである。工具離脱台においてア
ームを上昇させて使用済み研磨工具を工具ホルダーから
離脱させた後、工具置場においてアームを下降させて新
たな研磨工具を工具ホルダーに装着させることで、研磨
工具の交換が自動化される。請求項７においては、請求
項６に記載の金型研磨装置における研磨工具の自動交換
方法において、前記工具ホルダーは、締結具によってス
ピンドル軸に連結一体化されており、前記締結具の外筒
部の外周面には、水平係止ピンに対応する工具ホルダー
周方向位置決め検出用の一対の面取り部が設けられ、前
記研磨工具離脱工程に先立って、前記締結具の外筒部が
位置決め検出用光センサの光路を遮ぎる所定の形態でス
ピンドル軸を間欠回動して、面取り部が前記光路を遮ら
ない所定位置（水平係止ピンが工具離脱台の水平スリッ
トおよび工具置場の研磨工具の切り欠きに対応した位
置）となるように工具ホルダーを周方向に位置決めする
ように構成したものである。スピンドル軸（締結具）を
間欠回動すると、スピンドル軸（締結具）が静止する度
に締結具の面取り部の位置が周方向に変化する。従っ
て、光センサの光路が締結具の外筒部外周面で遮断され
る形態（光センサのビームが締結具の外筒部外周面で蹴
られる形態）においてスピンドル軸（締結具）を間欠回
動させて、面取り部が光センサの光路を遮断しない位置
（光センサのビームが蹴られない位置）となるように、
工具ホルダー（水平係止ピン）を周方向に位置決めする
ことで、水平係止ピンを工具離脱台の水平スリットおよ
び工具置場の研磨工具の切り欠きと対応した位置に位置
決めできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、実
施例に基づいて説明する。
【００１１】図１〜図１５は本発明の一実施例を示すも
ので、図１は本発明の一実施例である金型研磨装置の全
体構成を示す斜視図、図２は同装置に用いられる金型研
磨加工用多軸ロボットの斜視図、図３は同ロボットのア
ームに設けられているスピンドル軸周辺の断面図、図４
は金型研磨工程における研磨工具の動きを説明する図図
５は金型研磨加工用多軸ロボットへの被研磨面（曲面）
上の教示ポイントを示す斜視図、図６は研磨工具の被研
磨面（曲面）上の動きを示す斜視図、図７は金型研磨加
工用多軸ロボットへの被研磨面（平面）上の教示ポイン
トを示す斜視図、図８は研磨工具の被研磨面（平面）上
の動きを示す斜視図、図９は工具ホルダーおよび研磨工
具の斜視図、図１０は研磨工具に設けられた切り欠きを
示す図、図１１は研磨工具自動交換機構の全体構成を示
す斜視図、図１２は研磨工具離脱工程説明図で、（ａ）
は研磨工具の片側が水平スリット側縁部に当たる直前の
状態を示す断面図、（ｂ）は研磨工具の片側が水平スリ
ット側縁部に当たって水平ロッドの最大傾動位置まで研
磨工具が傾動した状態を示す断面図、（ｃ）は一方の水
平係止ピンが切り欠きから脱落し他方の水平係止ピンも
切り欠きから脱落する直前の状態を示す断面図、図１３
は水平係止ピンの周方向位置決め検出機構の作用を説明
する図、図１４はロボットのアーム先端の工具ホルダー
の動きを説明する斜視図、図１５は研磨工具自動交換機
構における研磨工具離脱工程から装着工程に至るまでの
フローチャートを示す図である。
【００１２】これらの図において、金型研磨装置は、図
１にその全体構成が示されるように、上面に金型載置エ
リア１２の設けられた架台１０と、架台１０上にその基
端部が固定された金型研磨加工用多軸ロボット２０と、
架台１０の前面側に固定され、電源スイッチ，スタータ
スイッチ，ストップスイッチ，リセットスイッチ等が設
けられたロボット制御用のコントローラ１３と、架台１
０上の金型載置エリア１２の近傍に設けられた研磨工具
自動交換機構４０とから主として構成されている。
【００１３】ロボット２０は、図２に示されるように、
アームの前腕２２が、第１リストピッチ軸（Ｐ軸），第
２リストピッチ軸（Ｔ軸），エルボ軸（Ｅ軸），ショル
ダー軸（Ｓ軸）およウェスト軸（Ｗ軸）周りにそれぞれ
回動できるとともに、アーム前腕２２に一体化されてい
るエアスピンドル２４のスピンドル軸２５がリストロー
ル軸（Ｒ軸）周りに回転できる、定格出力が例えば８０
ｗ以下の６軸制御ロボットにより構成されている。
【００１４】そしてエアスピンドル２４のスピンドル軸
２５は、内蔵されているエアモータによって回転駆動す
るとともに、エアーシリンダ２６によって軸方向前方に
スピンドル軸２５を付勢できるように構成されており、
これによってスピンドル軸２５に装着した研磨工具３５
が金型の被研磨面に所定の圧力で圧接されて被研磨面が
研磨される。また、スピンドル軸２５の回転数および軸
方向の付勢力は、ロボット２０の近傍に設けられている
エアモータ用レギュレータ１４、エアシリンダ用レギュ
レータ１６によってそれぞれ調整できる。
【００１５】即ち、コントローラ１３には、例えば図
５，６の符号Ａ〜Ｆや、図７，８の符号Ａ〜Ｄで示され
るように、金型６０の被研磨面６２（図４参照）上にお
けるロボット２０のアーム前腕２２の走行基準点である
教示ポイントがパソコン１８によって入力されており、
アーム前腕２２に支持された研磨工具３５は、金型６０
の被研磨面６２に圧接された形態で、教示ポイントを順
次通過するように制御される。
【００１６】図４〜６は、金型の被研磨面が曲面の場
合、図７，８は、金型の被研磨面が平面の場合をそれぞ
れ示しており、図６（ａ），図８（ａ）は、研磨工具を
縦方向に走行させる状態を、図６（ｂ），図８（ｂ）
は、研磨工具を横方向に走行させる状態をそれぞれ示
す。そして図４に示されるように、スピンドルモータ２
４のスピンドル軸２５に装着された研磨工具３５は、ス
ピンドル軸２５が被研磨面６２と直交する形態を保持し
たまま曲面状の被研磨面６２上をポイントＡからポイン
トＢに直線的に移動するが、エアーシリンダ２６により
軸方向前方に付勢された研磨工具３５は、常に被研磨面
６２に圧接する形態に保持されて走行する。
【００１７】エアスピンドル２４のスピンドル軸２５の
前端部は、図３に拡大して示されるように、アーム前腕
２２に支持されたスピンドルケース２４ａから中空円筒
形状に前方に突出し、外周面に雄ねじ２５ｂが形成され
たこの前方突出円筒部２５ａ内に楔型コレットチャック
２７が収容されるとともに、内周面に雌ねじ２８ａの形
成された円筒形状の締め付けナット２８が前方突出円筒
部２５ａに螺着されて、研磨工具ホルダーであるリング
ホルダー３０（の垂直ロッド３１）が把持一体化された
構造となっている。即ち、スピンドル軸２５の前方突出
円筒部２５ａと楔型コレットチャック２７と締め付けナ
ット２８が、リングホルダー３０（の垂直ロッド３１）
をスピンドル軸２５に連結一体化する締結具であるコレ
ットチャック機構２６を構成している。
【００１８】リングホルダー３０は、図３，９，１０，
１２に示されるように、円形断面の細長い垂直ロッド３
１の先端部が二股に形成され、この二股状先端部３１ａ
に矩形断面の短い水平ロッド３２が垂直ロッド３１に対
し傾動可能にピン連結されたＴ字型（図１２参照）に構
成されている。水平ロッド３２の両端には、それぞれ円
形断面の水平係止ピン３３，３３が設けられている。図
１２における符号３４は、水平ロッド３２を垂直ロッド
の先端部３１ａに連結する連結ピンを示し、水平ロッド
３２（水平係止ピン３３）は垂直ロッド３１に対し±θ
2 だけ傾動できる。
【００１９】また、締結具である締め付けナット２８の
外周面には、図９，１３に示されるように、リングホル
ダー周方向位置決め検出用の対向する一対の面取り部２
８ａ，２８ａが形成されており、水平ロッド３２（水平
係止ピン３３，３３）が面取り部２８ａ，２８ａと周方
向に対応する位置となるように、リングホルダー３０が
コレットチャック機構２６によりスピンドル軸２５に連
結一体化されている。
【００２０】一方、研磨工具３５は、図９，１０，１２
に示されるように、円筒型に形成された合成樹脂製の研
磨部材保持リング３６の下端部に、円盤形状の研磨部材
３９が合成樹脂製ベースプレート３９ａを介して接着一
体化された構造で、保持リング３６の側壁には、リング
ホルダー３０の水平係止ピン３３が上方から圧入係合で
きるとともに、上方への無理抜きを許容する一対の切り
欠き３７が設けられている。
【００２１】即ち、切り欠き３７における係止ピン被圧
入側には、係止ピン３３の外径ｄ1よりも幅狭（ｄ2 ＜
ｄ1 ）の括れ部３８が形成されており、切り欠き３７に
係合した係止ピン３３は、この括れ部３８により抜け止
めされて、研磨工具３５がリングホルダー３０に装着さ
れた状態となる。しかし、水平係止ピン３３の切り欠き
３７への圧入または切り欠き３７からの無理抜きに伴っ
て、括れ部３８が拡がる方向に弾性変形して、水平係止
ピン３３の切り欠き３７へのスムーズな圧入と切り欠き
３７からのスムーズな離脱が可能に構成されている。
【００２２】また、括れ部３８の係止ピン導入部３８ａ
は、Ｖ字型に形成されており、このＶ字型の係止ピン導
入部３８ａは、圧入する水平係止ピン３３を切り欠き３
７に導く方向に滑動させて、水平係止ピン３３の切り欠
き３７への圧入を容易にするとともに、切り欠き３７か
ら抜き出た水平係止ピン３３を逸脱方向に滑動させて、
水平係止ピン３３の切り欠き３７からの離脱を容易にす
る作用がある。
【００２３】そして、水平係止ピン３３が研磨工具３５
の切り欠き３７に係合した状態において、水平ロッド３
２（係止ピン３３）は、垂直ロッド３１に対し上下に傾
動でき、かつ切り欠き３７に対し相対回動できることか
ら、リングホルダー３０と切り欠き３７とが協働してユ
ニバーサルジョイントＪ（図３参照）を構成するように
なっている。
【００２４】研磨工具自動交換機構４０は、金型研磨装
置の架台１０の右隅に設けられており、図１１に示され
るように、複数の研磨工具３５が切り欠き３７側を上方
に向けて左右方向（架台１０の正面側から見た左右方
向）に等間隔に配置された工具置場である工具台４１
と、リングホルダー３０の垂直ロッド３１（の二股状先
端部３１ａ）の外径より大きいが研磨工具３５（保持リ
ング３６）の外径より小さい幅の水平スリット４７が形
成された工具離脱台４５と、リングホルダー３０を周方
向に位置決めする位置決め検出手段である一対の送受光
センサー４８，４９とから主として構成されている。
【００２５】工具台４１には、１３個の工具収容穴４２
が左右方向等間隔に設けられ、左右方向中央（左から７
番目）の穴４２を除く左右６個のそれぞれの穴４２に研
磨工具３５（３５Ａ〜３５Ｆ，３５Ａ’〜３５Ｆ’）が
収容されている。右半分の研磨工具３５（３５Ａ’〜３
５Ｆ’）は、左半分の研磨工具３５（３５Ａ〜３５Ｆ）
をリングホルダー３０に装着できなかった場合に使用さ
れるスペアー用の研磨工具である。
【００２６】それぞれの工具収容穴４２の周縁部には、
穴４２に収容された研磨工具３５の一対の切り欠き３
７，３７位置を示す一対のマーク４３，４３が付けられ
ており、切り欠き３７がこのマーク４３と一致するよう
にすべての研磨工具３５が収容されている。
【００２７】そして、送受光センサー４８，４９により
マーク４３（切り欠き３７）に対応するように水平係止
ピン３３を位置決めしたリングホルダー３０を、所定の
研磨工具３５の上方から下降させて、水平係止ピン３３
を切り欠き３７に圧入係合させることで、研磨工具３５
をリングホルダー３０に装着できるようになっている。
【００２８】また、研磨工具３５はどれも同一の大きさ
であるがその研磨作用がそれぞれ異なっており、研磨工
具群３５Ａ〜３５Ｆおよび研磨工具群３５Ａ’〜３５
Ｆ’の中では、左側の研磨工具程、その研磨部材３９の
目が粗く、右側の研磨工具程、その研磨部材３９の目が
細かくなっている。即ち、左側から右側に順にその研磨
作用が小さくなるように、研磨工具３５が並べられてお
り、研磨工具３５Ａと３５Ａ’、３５Ｂと３５Ｂ’、３
５Ｃと３５Ｃ’．．．．がそれぞれ同一の研磨作用をも
つという具合に、研磨工具群３５Ａ〜３５Ｆとスペア用
研磨工具群３５Ａ’〜３５Ｆ’とが対応している。そし
て、工具台４１の研磨工具３５Ａ〜３５Ｆを左側から順
にリングホルダー３０に装着して使用することで、金型
の被研磨面を鏡面になるまで磨き上げることができる。
【００２９】工具離脱台４５は、工具台４１の長手方向
と直交して延びる（一対のマーク４３，４３を結ぶ方向
Ｌ1 と平行に延びる）水平スリット４７が形成された台
形状の箱形ベース４６によって構成され、研磨工具３５
を装着したリングホルダー３０が水平スリット４７を上
方に横切って通過する際に、研磨工具３５がスリット側
縁部４７ａによって掻き落とされる。即ち、研磨工具３
５を装着し、水平係止ピン３３を水平スリット４７と平
行となるように位置決めしたリングホルダー３０が水平
スリット４７を上方に通過する際に、水平スリット４７
のスリット幅より大きい研磨工具３５はスリット側縁部
４７ａに当たって上方に移動できず、このため水平係止
ピン３３が切り欠き３７から無理抜きされて、研磨工具
３５がリングホルダー３０から離脱できるように構成さ
れている。
【００３０】また、水平スリット４７は前方が低く後方
が高くなるように傾斜し、図１２に示すように、この傾
斜角θ1 は水平ロッド３２の垂直ロッド３１に対する最
大傾動角θ2 より大きい。このため、リングホルダー３
０が水平スリット４７を上方に横切って通過する際、一
対の水平係止ピン３３は片方ずつ順次水平スリット４７
を通過して、水平係止ピン３３が片方ずつ切り欠き３７
から無理抜きされる。このため、それぞれの水平係止ピ
ン３３に作用する無理抜き力は、水平スリット４７が水
平に延在して一対の水平係止ピンを切り欠きから同時に
無理抜きする際のそれぞれの水平係止ピンに作用する無
理抜き力に比べて大きく、それだけ小さな力で研磨工具
３５をリングホルダー３０から離脱させることができ、
研磨工具離脱時のロボットが受ける反動も小さい。
【００３１】次に、研磨工具３５を装着したリングホル
ダー３０が水平スリット４７を通過する際にリングホル
ダー３０から離脱する様子を、図１２（ａ），（ｂ），
（ｃ）に基づいて説明する。
【００３２】水平スリット４７の下方からリングホルダ
ー３０が上方に上昇すると、図１２（ａ）に示すよう
に、研磨工具３５（保持リング３６）の片側が水平スリ
ット側縁部４７ａに当たる。そして、リングホルダー３
０の上昇に伴って、研磨工具３５（保持リング３６）の
片側が図１２（ａ）白抜矢印に示すように水平スリット
側縁部４７ａによって下方に押され、図１２（ｂ）に示
すように、研磨工具３５が、垂直ロッド３１に対し水平
ロッド３２の傾動が困難となるユニバーサルジョイント
Ｊの最大傾斜位置まで傾動する。さらにリングホルダー
３０が上昇すると、図１２（ｃ）に示すように、リング
ホルダー３０の上昇に伴って、一方の水平係止ピン３３
が切り欠き３７から無理抜きされ、次いで他方の水平係
止ピン３３も切り欠き３７から無理抜きされて、研磨工
具３５がリングホルダー３０から離脱する。
【００３３】リングホルダー位置決め検出手段である一
対の送受光センサー４８，４９は、工具離脱台４５およ
び工具台４１の近傍に左右に対向するように配置され
て、送受光センサー４８，４９間の光ビームの光路Ｌ
が、工具離脱台４５の水平スリット４７延在方向および
工具台４１の一対のマーク４３，４３形成方向（工具台
４１に収容された研磨工具３５の一対の切り欠き３７，
３７に対応する方向）Ｌ1と直交するように構成されて
いる。
【００３４】そして、図１３に示すように、締め付けナ
ット２８の外周面が送受光センサ４８，４９の光ビーム
の光路Ｌを遮るようにリングホルダ３０を鉛直に位置さ
せて、エアスピンドル２４（スピンドル軸２５）を間欠
回動して、図１３仮想線に示すように、面取り部２８ａ
が光路Ｌと平行となって光ビームを遮光しない周方向所
定位置（水平係止ピン３３の延在方向が工具離脱台４５
の水平スリット４７延在方向および工具台４１の工具収
容穴４２周縁のマーク４３に対応する方向Ｌ1と平行な
位置）となるように、リングホルダー３０（水平係止ピ
ン３３）を周方向に位置決めできるようになっている。
【００３５】即ち、図１３実線に示すように、送光セン
サ４８の光ビームの光路Ｌが締め付けナット２８の外周
面で遮られる形態（送光センサ４８の光ビームが締め付
けナット２８の外周面で蹴られる形態）において、スピ
ンドル軸２５（締め付けナット２８）を間欠回動する
と、スピンドル軸２５が静止する度に締め付けナット２
８の面取り部２８ａの位置が周方向に変化する。そし
て、図１３仮想線で示すように、面取り部２８ａが光路
Ｌを遮らない位置（送光センサ４８の光ビームが締め付
けナット２８の外周面で蹴られない位置）となると、水
平係止ピン３３が工具離脱台４５の水平スリット４７お
よび工具台４１の工具収容穴４２周縁のマーク４３に対
応した位置となる。
【００３６】従って、受光センサ４９が送光センサ４８
からの光ビームを受光するようになるまで、スピンドル
軸２５（締め付けナット２８）を間欠回動させること
で、リングホルダー３０（水平係止ピン３３）を周方向
に位置決めして、水平係止ピン３３を工具離脱台４５の
水平スリット４７や工具台４１の研磨工具の切り欠き３
７と対応した位置に位置決めできる。
【００３７】そして、送受光センサ４８，４９により位
置決めされたリングホルダー３０は、工具離脱台４５に
おいて使用済研磨工具３５が離脱され、次いで工具台４
１において新たな研磨工具３５が装着される。
【００３８】符号５０は、工具離脱台４５の近傍に設け
られている水平ロッド調整台で、工具離脱工程後、工具
装着工程に先立って、リングホルダー３０の先端部を上
方から水平ロッド調整台５０の上端面５２に押し付ける
ことで、水平ロッド３２（水平係止ピン３３）を水平に
矯正できる。
【００３９】即ち、工具離脱工程では、水平係止ピン３
３を無理抜きする衝撃で、水平ロッド３２（水平係止ピ
ン３３）が水平に対し傾斜した形態のまま保持される場
合があり、そのまま工具装着工程に移ると、水平係止ピ
ン３３を研磨工具の切り欠き３７にうまく係合させるこ
とができないおそれがある。そこで、水平ロッド調整台
５０使って水平ロッド３２（水平係止ピン３３）を水平
に矯正し、工具装着工程における水平係止ピン３３の研
磨工具３５の切り欠き３７へのスムーズな圧入を図って
いる。
【００４０】図１４には、ロボットのアーム先端のリン
グホルダーの動きが図示され、図中Ｐ1 〜Ｐ14は、ロボ
ットのアームの移動ポイントを示している。この各移動
ポイントＰ1 〜Ｐ14は、パソコン１８により入力され
て、コントローラ１３に記憶されている。
【００４１】Ｐ1 は研磨工具交換工程が開始または終了
される基準点である工具交換開始・終了ポイント、Ｐ2
は光センサ検出アプローチポイントで、光センサ４８，
４９の光ビームの光路Ｌの真上にある。Ｐ3 は光センサ
検出アプローチポイントＰ2 の真下にある工具接近確認
ポイントで、締め付けナット２８の中心が光センサ４
８，４９の光ビームの光路Ｌ上に来て、ロボットのアー
ム（リングホルダー）が工具交換工程における所定位置
に正しく進入してきたことを確認するための位置であ
る。
【００４２】Ｐ4 は、工具接近確認ポイントＰ3 から所
定量（締め付けナット２８の約半径相当）だけ前方に水
平移動して、締め付けナット２８の外周面が光センサ４
８，４９の光ビームの光路Ｌを遮る形態（図１３参照）
となる工具位置決めポイントで、エアスピンドル２４
（スピンドル軸２５）を間欠回動してリングホルダー３
０（水平係止ピン３３）を周方向に位置決めすることが
できる。
【００４３】Ｐ5 は工具位置決めポイントＰ4 のさらに
前方に位置する工具離脱第１アプローチポイント、Ｐ6
は工具離脱台４５の水平スリット４７の入口に正対する
工具離脱第２アプローチポイントで、リングホルダー３
０の垂直ロッド３１が水平スリット４７と正対する。Ｐ
7 は工具離脱台４５の水平スリット４７の入口に対応す
るポイントで、リングホルダー３０に装着された研磨工
具３５は水平スリット４７よりも下方位置となる。Ｐ8
は水平スリット４７の出口に対応するポイントで、この
位置からリングホルダー３０が真上に上昇することで、
研磨工具３５は水平スリット側縁部４７ａにより掻き落
とされてリングホルダー３０から離脱する。
【００４４】Ｐ9 は水平ロッド修正第１アプローチポイ
ント、Ｐ10は水平ロッド調整台５０真上の水平ロッド修
正第２アプローチポイントで、この第２アプローチポイ
ントＰ10からアームが下降して水平ロッド修正ポイント
Ｐ11に至り、リングホルダー３０先端部が水平ロッド調
整台５０に圧接されて水平ロッド３２（水平係止ピン３
３）が水平に矯正される。
【００４５】Ｐ12は工具台４１に接近した工具装着アプ
ローチポイントで、Ｐ13（Ｐ13ａ，Ｐ13ｂ，Ｐ13ｃ，Ｐ
13ｄ，Ｐ13ｅ，Ｐ13ｆ）は工具装着ポイント、Ｐ13’
（Ｐ13 ａ’，Ｐ13ｂ’，Ｐ13ｃ’，Ｐ13ｄ’，Ｐ
13ｅ’，Ｐ13ｆ’）はスペア用工具装着ポイントであ
る。
【００４６】Ｐ14は、光センサ検出アプローチポイント
Ｐ2 の真下にあって、リングホルダー３０に装着された
研磨工具３５が光センサ４８，４９の光ビームの光路Ｌ
上にきて、研磨工具３５が確かに装着されていることを
確かめるための工具装着確認ポイントである。この工具
装着確認ポイントＰ14は、工具接近確認ポイントＰ3よ
り僅かに上方の位置である。
【００４７】このように、ロボットのアーム（に支持さ
れているリングホルダー３０）が、ポイントＰ1 →Ｐ2
→Ｐ3 →……Ｐ11→Ｐ12→Ｐ13→Ｐ2 →Ｐ14→Ｐ2 →Ｐ
1 という具合に順次移動することで、リングホルダー３
０に装着されている使用済工具が離脱されるとともに、
リングホルダー３０には新たな工具が装着される。
【００４８】次に、研磨工具自動交換機構４０における
工具交換処理のフローチャートを、図１５に基ずいて説
明する。
【００４９】まずステップＳ1 では、使用済研磨工具を
リングホルダー３０に装着したアームが工具交換開始・
終了ポイントＰ1 に移動する。次いで、ステップＳ2 で
は、アームが光センサ検出アプローチポイントＰ2 を経
て工具接近確認ポイントＰ3に移動し、光センサ４８，
４９によって、アーム（リングホルダー）が工具交換工
程の所定の位置に正しく進入してきたか否かを判別し、
ＹＥＳであれば、ステップＳ3 に移行し、アームが工具
位置決めポイントＰ4 に移動して、ステップＳ4 に移行
する。
【００５０】一方、ステップＳ2 でＮＯであれば（光セ
ンサ４８，４９がアームの存在を確認できないとき
は）、ステップＳ16に移行し、アームの駆動を一時停止
する。そして、ステップＳ17において、アームの姿勢を
前後上下左右に所定量移動させ、ステップＳ18におい
て、アームの駆動を再開し、ステップＳ3 を介してステ
ップ４に移行する。
【００５１】ステップ４では、エアスピンドル２４（ス
ピンドル軸２５）を所定量回動させ、ステップＳ5 にお
いて、光センサ４８，４９によって締結具２８の面取り
部２８ａが適正位置にあるか否かを判別する。即ち、ス
テップＳ4 とステップＳ5 では、受光センサ４９が送光
センサ４８からの光ビームを受光する形態となるまでエ
アスピンドル２４を間欠回動させて、リングホルダー３
０（の水平係止ピン３３）を周方向に位置決めする。ス
テップＳ5 においてＹＥＳであれば（位置決めがうまく
いけば）、ステップＳ6 に移行し、アームは、工具離脱
第１アプローチポイントＰ5 を経て工具離脱第２アプロ
ーチポイントＰ6 に至る。そして、ステップＳ7 に移行
し、工具離脱台４１において研磨工具３５を離脱させ
る。即ち、研磨工具３５を装着したリングホルダー３０
を入口対応ポイントＰ7 から工具離脱台４１内に侵入さ
せ、水平スリット出口対応ポイントＰ8 から真上に上昇
させることで、研磨工具３５をリングホルダー３０から
離脱させる。
【００５２】次いで、ステップＳ8 に移り、アームが水
平ロッド修正第１アプローチポイントＰ9 を経て水平ロ
ッド修正第２アプローチポイントＰ10に移動する。さら
に、ステップＳ9 において、アームが下降することで、
リングホルダー３０の先端部が水平ロッド調整台５０に
圧接されて、水平ロッド３２（水平係止ピン３３）が水
平に矯正される。
【００５３】次に、ステップＳ10では、アームが工具装
着アプローチポイントＰ12に移動し、ステップＳ11にお
いて、工具台４１の最も左側に位置する研磨工具３５Ａ
の上方から下降して、工具装着ポイントＰ13においてリ
ングホルダー３０に研磨工具３５Ａを装着する。
【００５４】次に、ステップＳ12では、アームが光セン
サ検出アプローチポイントＰ2 を経て、下方の工具装着
確認ポイントＰ14に至る。そしてステップＳ13におい
て、エアスピンドル２４（スピンドル軸２５）を数回間
欠回転させた後、ステップＳ14 において、光センサ４
８，４９により研磨工具３５が装着されているか否かを
判別する。ＹＥＳであれば（装着が確認されれば）、ス
テップＳ15において、アームが工具交換開始・終了ポイ
ントＰ1 に戻って、研磨工具の交換が終了する。
【００５５】一方、ステップＳ14において、ＮＯの場合
（光センサ４８，４９により研磨工具３５が装着されて
いることを確認できない場合）には、ステップＳ19に移
行し、アームは、再び工具位置決めポイントＰ4 に移動
する。そしてステップＳ20において、エアスピンドル２
４（スピンドル軸２５）を間欠回動し、ステップＳ21に
おいて、ステップＳ5 と同様、光センサ４８，４９によ
ってリングホルダー３０（水平係止ピン３３）を周方向
に位置決めする。そして、位置決めがうまくいけば、ス
テップＳ22に移行し、アームは水平ロッド修正第２アプ
ローチポイントＰ10に移動し、ステップＳ23において、
アームが下降することで、リングホルダー３０の先端部
が水平ロッド調整台５０に圧接されて、水平ロッド３２
（水平係止ピン３３）が水平に矯正される。
【００５６】次のステップＳ24では、アームがスペア用
工具装着アプローチポイント（図示せず）に移動し、ス
テップＳ25において、アーム（リングホルダー３０）が
研磨工具３５Ａ’の上方から下降して、工具装着ポイン
トＰ13’において、リングホルダー３０に研磨工具３５
Ａ’を装着する。そしてステップＳ26において、アーム
が光センサ検出アプローチポイントＰ2 を経て、工具装
着確認ポイントＰ14に至る。そしてステップＳ27におい
て、エアスピンドル２４（スピンドル軸２５）を数回間
欠回転させた後、ステップＳ28において、光センサ４
８，４９により研磨工具３５Ａ’が装着されているか否
かを判別する。
【００５７】そしてステップ２８において、ＹＥＳ（ス
ペア用研磨工具３５Ａ’の装着が確認された場合）であ
れば、ステップＳ29において、アームが工具交換開始・
終了ポイントＰ1 に戻って、研磨工具の交換が終了す
る。一方、ＮＯ（スペア用研磨工具３５Ａ’の装着が確
認されない場合）であれば、ステップＳ29に移行し、ア
ームの駆動を一時停止し、ステップＳ30において、手作
業で研磨工具を装着する。そして、ステップＳ31におい
て、手動でアームの駆動を再開すると、ステップＳ15に
移行し、アームが工具交換開始・終了ポイントＰ1 に戻
って、研磨工具の交換が終了する。
【００５８】このように、研磨工具３５を用いた研磨作
業が終了する度に自動的に研磨工具３５が順次交換され
て、研磨工具３５Ａ（３５Ａ’）〜３５Ｆ（３５Ｆ’）
を使った研磨が遂行される。
【００５９】なお、前記実施例では、金型研磨加工用多
軸ロボット２０が６軸制御ロボットにより構成されて、
スピンドル軸２５が被研磨面と直交する形態で曲面状の
被研磨面６２に沿って走行するが、スピンドル軸２５が
被研磨面に対する姿勢を変えることができない５軸制御
ロボットにより金型研磨加工用多軸ロボット２０を構成
したとしても、被研磨面が平面の場合は勿論、被研磨面
が多少湾曲していたとしても、ユニバーサルジョイント
Ｊを介してスピンドル軸２５に連結されている研磨工具
３５は傾斜面（被研磨面）に追随できるので何ら問題は
ない。
【００６０】また、前記実施例のリングホルダー３０
は、水平ロッド３２（水平係止ピン３３）が垂直ロッド
３１に対し傾動できる構造であったが、金型の被研磨面
が平面の場合には、水平ロッド３２（水平係止ピン３
３）が垂直ロッド３１に一体に形成されて傾動できない
構造であっても問題がない。
【００６１】また前記実施例では、工具離脱台４１の水
平スリット４７が傾斜するように構成されているが、研
磨工具の離脱に多少大きな力が必要となることを我慢す
れば、水平スリット４７は水平であってもよい。
【００６２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る金型研磨装置における研磨工具の自動交換機構
によれば、簡単な構成にして、研磨工具を工具ホルダー
に自動的に装脱着できるので、金型研磨工程が短縮され
る。また、請求項２によれば、被研磨面の形状に研磨工
具が確実に追随できるので、被研磨面が多少湾曲してい
たとしても高精度の研磨が可能である。また、請求項３
によれば、水平係止ピンの切り欠きへのスムーズな圧入
と切り欠きからのスムーズな無理抜きが可能となるの
で、研磨工具のリングホルダーへの装着と研磨工具のリ
ングホルダーからの離脱が確実となって、トラブル無く
金型研磨工程を遂行できる。請求項４によれば、スピン
ドル軸と一体に締結具を間欠回動して、締結具の外筒部
の外周面に設けた面取り部を例えば送受光センサを用い
た位置検出手段により検出し、面取り部（水平係止ピ
ン）が工具置場の研磨工具の切り欠きおよび工具離脱台
の水平スリットに対応するように工具ホルダーを位置決
めすることで、水平係止ピンの切り欠きへのスムーズな
圧入と切り欠きからのスムーズな無理抜きが可能となっ
て、研磨工具の装脱着を確実に遂行できる。請求項５に
よれば、アーム（リングホルダー）の上昇に伴って、水
平係止ピンが片方ずつ確実に切り欠きから無理抜きされ
るので、僅かな力で研磨工具を確実に離脱できる。請求
項６に係わる金型研磨装置における研磨工具の自動交換
方法によれば、研磨工具の交換が自動的に行なわれるの
で、金型研磨工程に必要な時間が短縮されるとともに、
金型研磨工程終了まで作業者が研磨現場に居なくてもよ
く、作業者の作業能率および金型の生産効率が向上す
る。特に、夜間を通して無人状態での金型研磨工程を行
なうようにすれば、金型の生産効率が著しく向上する。
請求項７によれば、研磨工具離脱工程に先立って、水平
係止ピンを工具離脱台の水平スリットや工具置場の研磨
工具の切り欠きと対応する位置に位置決めできるので、
トラブル無く研磨工具の自動交換が遂行されて、金型の
生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である金型研磨装置の全体構
成を示す斜視図
【図２】同装置に用いられる金型研磨加工用多軸ロボッ
トの斜視図
【図３】同ロボットのアームに設けられているスピンド
ル軸周辺の断面図
【図４】金型研磨工程における研磨工具の動きを説明す
る図
【図５】金型研磨加工用多軸ロボットへの被研磨面（曲
面）上の教示ポイントを示す斜視図
【図６】研磨工具の被研磨面（曲面）上の動きを示す斜
視図
【図７】金型研磨加工用多軸ロボットへの被研磨面（平
面）上の教示ポイントを示す斜視図
【図８】研磨工具の被研磨面（平面）上の動きを示す斜
視図
【図９】工具ホルダーおよび研磨工具の斜視図
【図１０】研磨工具に設けられた切り欠きを示す図
【図１１】研磨工具自動交換機構の全体構成を示す斜視
図
【図１２】（ａ）研磨工具離脱工程説明図（研磨工具の
片側が水平スリット側縁部に当たる直前の状態を示す断
面図） （ｂ）研磨工具離脱工程説明図（研磨工具の片側が水平
スリット側縁部に当たって水平ロッドの最大傾動位置ま
で研磨工具が傾動した状態を示す断面図） （ｃ）研磨工具離脱工程説明図（一方の水平係止ピンが
切り欠きから脱落し他方の水平係止ピンも切り欠きから
脱落する直前の状態を示す断面図）
【図１３】水平係止ピンの周方向位置決め検出機構の作
用を説明する図
【図１４】ロボットのアーム先端のリングホルダーの動
きを説明する斜視図
【図１５】研磨工具自動交換機構における研磨工具離脱
工程から装着工程に至るまでのフローチャートを示す図
【符号の説明】
１０ 架台 １２ 金型載置エリア ２０ 金型研磨加工用多軸ロボット ２２ アーム前腕 ２４ エアスピンドル ２５ スピンドル軸 ２６ エアシリンダ ２７ 締結具であるコレットチャック機構 ２８ 締結ナット ２８ａ 締結ナットに形成した位置決め用の面取り部 ３０ 工具ホルダーであるリングホルダー ３１ 垂直ロッド ３２ リングホルダーのＴ字横棒状部である水平ロッド ３３ ユニバーサルジョイントを構成する水平係止ピン ３４ 連結ピン Ｊ ユニバーサルジョイント ３５（３５Ａ〜３５Ｆ） 研磨工具 ３６ 研磨部材保持リング ３７ ユニバーサルジョイントを構成する切り欠き ３８ 括れ部 ３８ａ 係止ピン導入部 ３９ 研磨部材 ４０ 研磨工具自動交換機構 ４１ 工具置場を構成する工具台 ４２ 工具収容穴 ４３ マーク ４５ 工具離脱台 ４７ 水平スリット ４７ａ 水平スリット側縁部 θ1 水平スリットの傾斜角 θ2 水平係止ピン（水平ロッド）の最大傾動角 ４８ 送光センサ ４９ 受光センサ Ｌ 光ビームの光路 ５０ 水平ロッド調整台 ６０ 金型 ６２ 被研磨面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金型研磨加工用多軸ロボットのアームに
    設けられているスピンドル軸に装着されてスピンドル軸
    と一体に回転する研磨工具を、金型の被研磨面に押圧し
    つつ被研磨面に沿って走行させて被研磨面を研磨する金
    型研磨装置において、 前記スピンドル軸の先端部には、スピンドル軸に同軸状
    に一体化された垂直ロッドから左右一対の水平係止ピン
    が突出するＴ字型の工具ホルダーが設けられ、前記研磨
    工具には、前記水平係止ピンの上方からの圧入係合およ
    び上方への無理抜きを許容する一対の切り欠きが設けら
    れ、研磨される金型が固定される金型載置エリアの近傍
    には、複数の研磨工具が切り欠きを上方に向けて所定間
    隔に配置された工具置場と、前記工具ホルダーの垂直ロ
    ッドの外径より大きいが研磨工具の外径より小さい幅の
    水平スリットが形成された工具離脱台とが設けられ、工
    具置場の所定の研磨工具の上方から水平係止ピンを切り
    欠きに圧入することで研磨工具を工具ホルダーに装着
    し、工具離脱台の水平スリットの下方から水平係止ピン
    を上方に通過させることで研磨工具を工具ホルダーから
    離脱させることを特徴とする金型研磨装置における研磨
    工具の自動交換機構。
  2. 【請求項２】 前記Ｔ字型工具ホルダーの水平係止ピン
    を含むＴ字横棒状部が垂直ロッドに対し傾動可能にピン
    連結され、前記水平係止ピンが研磨工具の切り欠きに係
    合した状態において工具ホルダーと切り欠きが協働して
    ユニバーサルジョイントを構成することを特徴とする請
    求項１に記載の金型研磨装置における研磨工具の自動交
    換機構。
  3. 【請求項３】 前記研磨工具は、下端部に研磨部材を保
    持し、側壁に前記切り欠きが対向して形成された円筒型
    の合成樹脂製研磨部材保持リングにより構成され、前記
    切り欠きにおける係止ピン被圧入側に係止ピンの外径よ
    りも幅狭の括れ部が形成されるとともに、前記括れ部の
    係止ピン導入部がＶ字型に形成されたことを特徴とする
    請求項１または２に記載の金型研磨装置における研磨工
    具の自動交換機構。
  4. 【請求項４】 前記工具ホルダーは、締結具によってス
    ピンドル軸に連結一体化されており、前記締結具の外筒
    部の外周面には、水平係止ピンに対応する工具ホルダー
    周方向位置決め検出用の一対の面取り部が設けられたこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金型研
    磨装置における研磨工具の自動交換機構。
  5. 【請求項５】 前記工具離脱台の水平スリットは、水平
    スリットの下方から水平係止ピンが上方に通過する際
    に、一対の水平係止ピンが時間差をもって水平スリット
    を通過するように、スリット長手方向に傾斜することを
    特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金型研磨装
    置における研磨工具の自動交換機構。
  6. 【請求項６】 金型研磨加工用多軸ロボットのアームに
    設けられているスピンドル軸に装着されてスピンドル軸
    と一体に回転する研磨工具を、金型の被研磨面に押圧し
    つつ被研磨面に沿って走行させて被研磨面を研磨する金
    型研磨装置において、 前記スピンドル軸の先端部には、スピンドル軸に同軸状
    に一体化された垂直ロッドから左右一対の水平係止ピン
    が突出するＴ字型の工具ホルダーが設けられ、前記研磨
    工具には、前記水平係止ピンの上方からの圧入係合およ
    び上方への無理抜きを許容する一対の切り欠きが設けら
    れ、研磨される金型が固定される金型載置エリアの近傍
    には、複数の研磨工具が切り欠きを上方に向けて所定間
    隔に配置された工具置場と、前記工具ホルダーの垂直ロ
    ッドの外径より大きいが研磨工具の外径より小さい幅の
    水平スリットが形成された工具離脱台が設けられ、前記
    工具離脱台の水平スリットの下方から水平係止ピンを上
    方に通過させることで使用済み研磨工具を工具ホルダー
    から離脱させた後、前記工具置場の所定の研磨工具の上
    方から水平係止ピンを切り欠きに圧入することで新たな
    研磨工具を工具ホルダーに装着することを特徴とする金
    型研磨装置における研磨工具の自動交換方法。
  7. 【請求項７】 前記工具ホルダーは、締結具によってス
    ピンドル軸に連結一体化されており、前記締結具の外筒
    部の外周面には、水平係止ピンに対応する工具ホルダー
    周方向位置決め検出用の一対の面取り部が設けられ、前
    記研磨工具離脱工程に先立って、前記締結具の外筒部が
    位置決め検出用光センサの光路を遮ぎる所定の形態でス
    ピンドル軸を間欠回動して、面取り部が前記光路を遮ら
    ない所定位置（水平係止ピンが工具離脱台の水平スリッ
    トおよび工具置場の研磨工具の切り欠きに対応した位
    置）となるように工具ホルダーを周方向に位置決めする
    ことを特徴とする請求項６に記載の金型研磨装置におけ
    る研磨工具の自動交換方法。
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