JPS643637Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は例えば鋳物のバリ取り作業を自動的に
行う研削装置に関する。

〈従来の技術〉 鋳物製品は製作に際して、鋳型の合せ目に湯が
流れ込んで形成される薄いひれ状の鋳バリや、鋳
型内のガス抜き等のために必然的に形成される上
がりを取り除く作業が必要である。同種類の鋳物
製品を大量生産する場合、このようなバリ取り作
業は従来より、作業能率向上を図るべくロボツト
を用いた自動研削で行われていた。すなわち、作
業者により一度操作された手順をその後は自動的
に繰り返して行う所謂テイーチングプレイバツク
式のロボツトアームに研削工具を設け、ロボツト
アームの作動により研削工具を鋳物製品のバリに
追従させて移動させつつこのバリを研削除去す
る。しかしながら、鋳物はその性質上、製品精度
に限界があり、鋳物製品の間に寸法誤差が生ずる
ため、如何に高精度な位置決め装置によつてワー
クである鋳物製品を位置決め保持したとしても、
個々の製品間ではバリ位置の誤差が生じてしま
う。このため、上記したテイーチングプレイバツ
ク方式による研削作業にあつては、テイーチング
に基づく研削工具の移動経路と実際のバリ位置と
の間に誤差が生ずる場合があり、製品不良や手直
し作業による作業能率低下が生じてしまつてい
た。

そこで、上記のような不具合に対処するため従
来では第４図〜第６図に示すような手段が講じら
れていた。この手段は、鋳物製品１に突設されて
いるバリ２に斜め上方の光源３から光を照射し、
バリ２の一側の影による暗部とバリ２の他側の明
部との境界、すなわちバリ２の位置を上方のイメ
ージセンサ４で検知するという原理を用いたもの
であり、光源３及びイメージセンサ４を研削工具
５と共にテイーチングプレイバツク式のロボツト
アーム（図示せず）に設け、研削を行う前にロボ
ツトアームをテイーチングされているデータに基
づいて作動させてイメージセンサ４により検知し
た実際のバリ２の位置とロボツトアームにテイー
チングされているデータとのずれ分を補正した
後、この補正データに基づいてロボツトアームを
再び作動させて研削工具５によりバリ２を研削除
去する。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記のような対処手段は研削の位置精度を向上
させることができるが、研削を行う前に各々のワ
ークについてデータ補正のためにロボツトアーム
を作動させなければならないため、この分作業時
間が長くなり、著しい作業能率低下を来たしてし
まうという問題点があつた。

本考案は上記従来の事情に鑑みなされたもの
で、高精度且つ能率の良い研削作業を実現する自
動研削装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段及び作用〉 本考案に係る自動研削装置は、ロボツトアーム
に研削工具と共にイメージセンサを設け、イメー
ジセンサの視野内に研削工具による研削中の火花
で生ずる明暗の境界位置を検知して、この境界位
置を研削工具が被研削部の略中心線上を追従しつ
つ研削を行つているときに視野内に生ずべき境界
位置に一致させるようにロボツトアームを制御す
るものであり、ロボツトアームに予めテイーチン
グされたデータを補正しつつ研削作業を行つて、
ワークの被研削部の研削を高精度且つ高能率に実
現する。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図示に基づいて説明
する。第１図は本実施例の自動研削装置の側面
図、第２図ａ，ｂはそれぞれロボツトアームの先
端部の正面図、側面図、第３図は研削工具を上方
から見た状態の作用説明図である。

図示のように、自動研削装置はテイーチングプ
レイバツク式の多関節型ロボツトアーム１０の先
端に研削工具１１とイメージセンサ１２とを設け
て構成されており、研削工具１１、イメージセン
サ１２はそれぞれリード線１３，１４を介してロ
ボツトアーム１０の制御装置１０ａに接続されて
いる。

イメージセンサ１２は研削工具１１の前面上部
に取付けられてこの研削工具１１に備えられた砥
石１１ａの先端部を指向しており、研削作業に際
してはバリ１６に対向する。従つて、鋳物製品１
５のバリ１６を砥石１１ａの先端部で研削する際
に砥石１１ａの回転方向側に飛散する火花１７が
イメージセンサ１２の視野１２ａ内に入るように
なつている。視野１２ａは多数の画素を集合させ
たものであり、イメージセンサ１２は火花１７の
発生状態を火花１７による視野１２ａ内の明暗の
境界位置として検知する。そして、イメージセン
サ１２に接続された制御装置１０ａには砥石１１
ａの先端部がバリ１６の略中心線上に位置して研
削が行われているときの火花の発生状態が視野１
２ａ内に生ずべき明暗の境界位置として予め入力
されており、この火花の発生状態に実際にイメー
ジセンサ１２により検知された火花の発生状態が
一致するようテイーチングに基づくロボツトアー
ム１０の作動を制御する。例えば、上記のように
理想的な研削が行われている状態を火花１７によ
る明暗の境界が視野１２ａの中央にある状態とし
て予め設定した場合には、イメージセンサ１２に
より検知される実際の火花１７の発生状態も視野
１２ａの中央に明暗の境界が位置するようロボツ
トアーム１０を制御して研削工具１１による研削
位置を調整する。

従つて、ロボツトアーム１０が予めテイーチン
グされたデータに基づいて作動して、研削工具１
１でバリ１６を追従しつつ研削除去する場合、上
記構成によれば、実際の研削中における火花１７
の発生状態を基にロボツトアーム１０の作動が補
正制御されて研削工具１１がバリ１６を正確にと
らえて研削する状態に保持される。このため、実
際のバリ１６の位置とロボツトアーム１０へのテ
イーチングとの誤差が生じた場合にあつても、常
に研削工具１１がバリ１６に追従した良好な研削
作業が自動的になされる。

尚、上記実施例では鋳物製品のバリ取りに本考
案を適用したが、ワークはこれに限らず種々な被
研削部の研削作業に本考案を適用し得ることは勿
論である。また、イメージセンサは２次元で検知
できるものを用いても良く、このようにすれば火
花のバリの突出方向の成分により砥石とバリとの
当り状態をも制御することができる。

〈考案の効果〉 本考案によれば次のような効果が得られる。

ロボツトアームへの研削軌跡のテイーチング
が実際の被研削部の位置と多少誤差をもつてい
ても、研削に際して自動的に補正されるため、
テイーチング作業が簡略化できる。

ワーク間の寸法誤差に対して、研削作業時に
ロボツトアームのテイーチングデータが自動的
に補正されるため、研削作業能率を低下させる
テイーチングデータの補正作業を行なわずに、
高精度に研削作業を実行することができる。

ワークの位置決め精度に誤差がある場合にあ
つても、研削工具は常に被研削部に追従するた
め、ワークの位置決め装置を簡素且つ安価なも
のとすることができる。

従来の影による補正手段（第４図〜第６図参
照）に較べ光源が不用となるため、ロボツトア
ーム先端部をあまり大型化してしまうことはな
く、装置がワークの被研削部以外の部分に干渉
して研削不能となるデツドスペースを小さくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例に係り、第
１図は自動研削装置の側面図、第２図ａ，ｂはそ
れぞれロボツトアーム先端部の正面図、側面図、
第３図は研削工具を上方から見た状態の作用説明
図、第４図〜第６図は従来の補正手段に係り、第
４図は該手段の原理図、第５図はバリによる影を
表す概念図、第６図ａ，ｂはそれぞれロボツトア
ーム先端部の正面図、側面図である。 図面中、１０はロボツトアーム、１０ａは制御
装置、１１は研削工具、１２はイメージセンサ、
１２ａは視野、１５は鋳物製品、１６はバリ、１
７は火花である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツトアームの先端に研削工具を備え、該ロ
   ボツトアームの作動により該研削工具をワークの
   被研削部に追従させる自動研削装置において、前
   記被研削部に対向し得るように前記ロボツトアー
   ム先端に設けられ且つ研削中の火花により視野内
   に生ずる明暗の境界位置を検知するイメージセン
   サと、前記研削工具が前記被研削部の略中心線上
   を研削しているときに前記視野内に生ずべき明暗
   の境界位置が予め入力され且つ該境界位置に前記
   イメージセンサにより検出された境界位置が一致
   するよう前記ロボツトアームを制御する制御装置
   とを備えたことを特徴とする自動研削装置。