JPS60228064A - 研磨装置 - 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】 仇査公１ 本発明は研磨装置で、詳しくはプレス金型あるいはプラ
スチック成形用金型の研磨装置で、特に作業内容をティ
ーチングできる研磨“用ロボットとなる装置に関してい
る。

玖主宣１ 従来、金型などの複雑な形状の曲面部を研磨する場合の
適切な装置は開発されていなかったので、多くの工程数
を要し、かつ作業が煩雑であったが総て手作業で行われ
ており、このため作業能率が悪い欠点があった。

本発明者はこれら従来の実情に鑑みて自動研磨ができる
研磨用ロボットを開発し、特願昭５８−２１４８Ｅ１１
の出願をした。この技術は研磨工具を所要の向きで自動
的に運動させることができ、複雑な形状をもった曲面部
も効率的に仕上げられるティーチング機能をもったロボ
ットであった。

灸更五１遊 本発明は、作業開始前に被研磨物に対して行う作業内容
のティーチングに先だって、アームの回動力を小とする
ことにより作業者の負担を軽減した研磨装置を提供しよ
うとするものである。

ｉ更五１羞 本発明は作業内容を記憶させる記憶装置により、ティー
チングされた通りの作業を行わせることができる研磨装
置であって、研磨工具を装着し基端部を中心に揺動可能
なアームと、前記アームの揺動中心となる軸部に設けた
差動形の減速機をイ１し、前記減速機の外周部に設けら
れ、運転時は減速機を有効どし、ティーチング時は減速
機能を解放するブレーキ機構をもった研磨装置である。

笑治−例 第１図、第２図では本装置の全体を表わしている。基台
１に工具駆動機構２と被研磨物を載置するテーブル３と
が設けられている。前記工具駆動機構２は、基台ｌのガ
イド棒４に摺動自在に保持したケース５かハンドル６で
昇降できるようになっており、さらにケース５には基軸
７を中心に揺動する第一アーム８、第一アーム８の先端
に枢１１１９によって連結した第一アーム１０が設けら
れ、第一アーム１０に−「具（砥石）を数句けるホルタ
１１が設けられる。又、前記基軸７に隣接して設けられ
た回転軸１２を中心に回動するもう１つのアーム１３と
１具数句用の前記第一アーム１０との間にリンク１４か
ピン１５．１６で連結されている。第一アーム８及びア
ーム１３の回動動作は、第一アーム１０及びリンク１４
を介して合成され、ホルダ１１に固定された工Ｘ（砥石
）の平面運動となる。

次に第３図、第４図を参照して第一アート８を揺動させ
る機構がケース５内に組込まれていることを説明する。

ケース５に設けられた保持筒２０には、ケース５から上
方に突設した回転筒２１が回動自在に挿通されており、
前記第一アーム８は回転筒２１の」二端で一体に連結さ
れている。又、回転筒２１の下端は差動機構式の減速機
２２（ハーモニックドライブの商標で商品化されている
ものがよい）と連結されている。

この減速機は簡単にいえば３つの部材から構成ごれてい
る。すなわち、中心の軸、この軸のカム状部に押圧され
て半径方向に変形可能な可撓ギヤー及び可撓ギヤーに噛
み合う内歯を有するケーシングより構成されている。こ
の場合、可撓ギヤーとケーシングの歯数は２枚異なり、
従って、ケーシングを固定して軸を回すと可撓キャーは
ケーシングの歯数差に相当する角度だけ回転する構造と
なっている。前記回転筒２１は可撓ギヤーに連結され、
前記ケーシングにはブレーキ板２３が固設されると共に
下方に伸びた円筒部は、ケース５に固設ごれた保持筒２
４により回転自在に支持されている。前記中心の軸は保
持筒２４の下端に設けられたサーボモータ２５の出力軸
２６と連結されている。

サーボモータ２５は正逆方向に回転するものであって、
サーボモータ２５を駆動すると出力軸２６の回転力は減
速機２２によって減速されて回転筒２１に伝達され、回
転筒２１と共に第一アーム８を基軸７を中心に揺動する
。

前記回転筒２１には歯付円板２７が設けられており、ケ
ース５に設けたロータリーエンコーダ２８と歯付ベルト
２９で連結されていて、第一アーム８の揺動角度を検出
すると共に、設定した範囲で前記サーボモータ２５を正
逆方向に駆動して第一アーム８の揺動を連続して行わせ
るようになっている。

第３図から第５図を参照して工具ホルダの回動機構を説
明する。前記基軸７は第一アーム８の基端部に支持され
ると共にアームの内側で回転する歯付プーリ３０か設け
られており、さらに第一アーム８から突出させた部分に
モータ３１が設けられている。一方、第一アーム８と第
一アーム１０の連結部である枢軸９には各アーム内で回
転する歯付プーリ３２．３３が設けられると共に、第一
アーム８Ｏの先端に設けたホルダ１１の回転軸３４にも
歯付プーリ３５が設けられている。前記４つの歯付プー
リ３０．３２．３３．３５は何れも同じ直径のものを使
用し、第一アーム８内でプーリ３０と３２間に歯付ベル
ト３６を、又、第二アームｌＯ内でプーリ３３と３５間
に歯付ベルト３７をそれぞれ装着し、モータ３１の回転
力を研磨工具を取付けるホルダ１１に伝達するようにな
っている。モータ３１の回転により研磨工具の向きが変
えられる。

ところで、前記リンク１４を往復移動させるアーム１３
の回転軸１２はケース５に回動可能に支持されており、
回転軸１２はケース５の下方に設けたサーボモータ４０
によって減速機を介して正逆方向に回転する。この減速
機は図示しないが、構造は前記した回転筒２１に設けた
ものと同じもので、前記と同様にブレーキ板４１が設け
られており、２つのブレーキ板２３．４１は同一平面に
取付けられている。

さらに回転軸１２には前記回転筒２１に設けた歯付円板
２７と同し画伯円板（図示しない）が設けられ、この円
板は前記ロータリーエンコーダ２８に隣接したもう１つ
のロータリーエンコーダ４２と歯付ベルト（図示しない
）で連結され、アーム１３の揺動角度を検出してサーボ
モータ４０を制御するようになっている。

次いで第６図から第８図を参照してブレーキ板２３．４
１の機構を説明する。ブレーキ板２３．４１は前述のよ
うにケース５内で同じ上面上に設けられており、対向す
る面の内側で各ブレーキ板の側壁を挟持する２つのブレ
ーキ体５０．５０．５１．５１が設けられている。そし
てブレーキ体５０．５０（もう一方も同じ構造）は、同
一線」−に設けたシリンダ５２．５２．５３．５３に収
容されると共に、先端は平面円弧状に形成された側面が
ブレーキ板の外周に接触し、シリンダ開口部に設けた栓
体５４とブレーキ体との間に装着したバネ５５によって
伺勢されブレーキ板２３．４１に大きなブレーキトルク
を与えている。

前記したブレーキ体５０．５０．５１．５１の先端に形
成される隙間には、ブレーキ体５０．５０．５１．５１
を解放（後退）させる操作板５６が設けられる。操作板
５６はケース５に回転自在に支持され、その両端部近傍
は略方形をしていて、一端はブレーキ体５０．５０の間
、他端はブレーキ体５］、５１の間に位置し、中央部は
連結杆５８を介してエアシリンダ５７のピストンロッド
５８と連結されている。このエアシリンダ５７はケース
５に固設されている。

操作板５６が垂直なときはブレーキ体５０．５０．５１
．５１はバネ５５の弾力によって互いにブレーキ板２３
．４１を圧接していてブレーキをかけているが、エアシ
リンダ５７によってピストンロフト５８を前進させると
、連結杆５９を介して操作板５６を傾斜させ、これによ
って各ブレーキ体５０．５０．５１．５１を総てハネ５
４に抗して後退させ、ブレーキは解放される。

次に作業手順を説明する。本装置は作業内容をティーチ
ングした手順通りに行う記憶装置イ１のロボット構造で
あり、テーブル３上に固定した被研磨物に対して、作業
者はホルダ１１をにぎって作業内容を記憶装置にティー
チングするが、まずティーチングに先だって減速機２２
を解放して第一、第二アーム８．１０の回動力を小さく
する。しかる後、被研磨物の形状に合った作業手順を記
憶装置に対し−Ｃティーチングする。

次いで前記ティーチングが終了したらブレーキ体５０．
５０．５１．５１によってブレーキ板２３．４１にブレ
ーキをかけ、研磨作業を開始する。

なお、工具を被研磨物に押圧する力はホルダ１１の上部
に設けたエアシリンダで発生させる構造となっている（
図示せず）６ ＆肝立勲沫 本発明はティーチングに先だって減速機を解放すると共
に、減速機のブレーキをも解放することにより作業者の
負担を軽減しうる研磨装置となる。

さらに、研磨工具を取付けるアームの回動部に減速機を
装着したものであるから、アームを大きなトルクで揺動
させることによって、工具に対して研磨に必要な圧接力
を与えることができる。

又、前記減速機には外周部をブレーキで拘束するように
したから、アームに対するトルクをさらに増大させ得る
と共に、ブレーキ操作によってはトルク調整が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体を組立てた平面図、第２図は正面図、第３
図は第一アームの揺動機構を表わす断面図、第４図は第
二アームの回転機構を表わす断面図、第５図は第二アー
ムを駆動するリンクの取付状態を表わす断面図、第６図
はブレーキ板構造の平面図、第７図は同正面図、第８図
は第６図Ａ−Ａ断面図。 １・・・基台　２・・・工具駆動機構 ３・・・テーブル　４・・・カイト棒 ５・・・ケース　６・・・ハンドル ７・・・基軸　８・・・第一アーム ９・・・枢軸　１０・・・第二アーム １１・・・ホルダ　１２・・・回転軸 １３・・・アーム　１４・・・リンク ｌ５．１６・・・ピン　２０・・・保持筒２１・・・回
転筒　２２・・・減速機 ２３・・・ブレーキ板　２４・・・保持筒２５・・・サ
ーボモータ　２６・・・出力軸２７・・・歯付円板　２
８・・・ロータリーエンコーダ２９・・・歯付ベルト３
０・・・歯付プーリ３１・・・モータ　３２．３３・・
・歯付プーリ３４・・・回転軸　３５・・・歯付プーリ
３６．３７・・・画伯ベルト４０・・・サーボモータ４
１・・・ブレーキ板　４２・・・ロータリーエンコーダ
５０．５１・・・ブレーキ体　５２．５３・・・シリン
ダ５４・・・栓体　５５・・・バネ ５６・・・操作板　５７・・・エアシリンダ５８・・・
ピストンロッド　５８・・・連結杆特許出願人　アイダ
エンジニアリング株式会社代理人　弁理士　中　山　清 手続補正書（自発） 昭和６０年７月１７日 特許庁長官　学資　道部　殿 ＬＬ−丁、’＋、 ｌ　事件の表示　曹！ 昭和５９年特許願第７９７１５号 ２　発明の名称 研磨装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　神奈川県相模原市大山町２番ｌＯ号名称　アイダ
エンジニアリング株式会社代表取締役　会１）啓之助 ４代理人 住所　東京都千代田区麹町４丁目１番地６　補正の内容 （１）明細書の「発明の詳細な説明」の項、９頁３行「
ティーチングに先だって」と「減速機２２」との間に下
記を加入する。 記 ［エアシリンダ５７を伸長作動させてそのピストンロン
ド５８及び連結杆５９を介して操作板５８を傾斜させる
ことにより、／ヘネ５５に抗してブレーキ体５０．５０
．５１．５１を後退させてブレーキを解放し、これによ
り」 （２）同、９頁７行から９行「ブレーキ体５０，５０．
５１　、５１によってブレーキ板２３　、４１にブレー
キをかけ、」とあるのを下記の通り補正する。 記 「エアシリンダ５７を復帰作動させてブレーキ体５０　
、５０．５１　、５１をバネ５５でブレーキ板２３．４
１に圧接復帰させ、これにより減速機２２の減速機能を
復帰させて」 （３）同、９頁１２行「なっている（図示せず）。」の
次に下記を加入する。 「　又、本発明では研磨に必要なアームの駆動トルクを
アーム回動部（基端部）に装着した減速機ならひにその
解放手段（ブレーキ機構）によって得るようにしている
が、一方ではこれらの機構を本装置の安全装置として機
能させることもできる。 すなわち、アームに伝えられる駆動トルク（ナブレーキ
体からブレーキ板に加えられるブレーキ力に応じて設定
され、このブレーキ力、つまり、ブレーキ体とブレーキ
板のＩｕＪの摩擦力を大きくするほどアームに加えられ
る駆動トルクが大きくなる。又、アームに作用する外力
か前記駆動トルクより小さい場合はこの外力に打ち勝っ
てアームか揺動するか、逆に駆動トルクより外力が大き
い場合はブレーキ機構に滑りが生してアームが停止し、
あるいは押し戻されることになる。 従って、アームの駆動トルクを左右するブレーキ力を適
当な値（例えば２０Ｋｇ／ｃｒｔｆ）に設定することに
より、作業者に傷害を与えない安全なロボットか得られ
ることになる。」 （４）同、９頁１４行から１０頁５行まで危胛例倭】の
記載を下記のように補正する。 記 ［本発明は研磨工具を取付けるアームの回動部（基端部
）に減速機を装着しているので、アームを大きなトルク
で揺動させることができ、これにより、研磨に必要な移
動力を工具に与えることができる。 又、前記減速機を解放する手段を設けているために、テ
ィーチングに先だってこの減速機を解放することでアー
ムを軽快に移動（揺動）させることができ、ティーチン
グ作業者の負担を軽減することができる。 加えて、減速機を差動式の減速機で構成すると共に、該
減速機の解放手段をいわゆる摩擦ブレーキ機構で構成し
た場合は、この摩擦ブレーキ機構によるブレーキ力を適
当な値にとることで減速機に過大なトルクが加わること
を回避できるために、これらの機構を安全装置としても
機能させることができる。」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 研磨工具を装着し、基端部を中心に揺動可能なアームを
   具備し、予じめティーチングされた作業内容を記憶装置
   に記憶させた後、ティーチングされた作業手順によって
   研磨作業を行う研磨装置において前記アームの基端部に
   減速機を組込むと共に、ティーチングの際に該減速機を
   解放する手段を設けたことを特徴とする研磨装置。