JP2009142928A - Grinding method and grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ワークの表面に生じたバリ等を研削する研削方法と研削装置に関するものである。 The present invention relates to a grinding method and a grinding apparatus for grinding burrs and the like generated on the surface of a workpiece.
ワークの表面に生じたバリを除去する研削装置には、ワークの仕上がり上の寸法誤差によるバリ取りへの悪影響(バリの取り残しや母材の研削など)を回避するために、研削ツールの進行方向前方をセンサで走査して被研削部(バリ)の位置、大きさ、高さの情報を取得し、この情報に基づいて、研削ツールを保持したロボットを制御し、適正な切り込み量の研削を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 The grinding tool that removes burrs generated on the surface of the workpiece has a grinding tool traveling direction in order to avoid adverse effects on the deburring due to dimensional errors in the workpiece finish (such as burrs are left behind and the base material is ground). By scanning the front with a sensor, information on the position, size, and height of the part to be ground (burrs) is acquired. Based on this information, the robot holding the grinding tool is controlled to perform grinding with the appropriate depth of cut. What to do is known (see, for example, Patent Document 1).
また、研削ツールによるバリ取りの本研削に先立って、ワークを初期研削し、この初期研削時に母材とバリを撮影し、画像処理によって初期研削で生じた熱の伝播に基づく温度分布を計測し、この温度分布に基づいてバリの大きさ等を認識し、このバリ情報に基づいてワークを本研削する研削方法も知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の研削装置では、センサを平面的に走査させているため、バリが生じている部分の母材が複雑な形状をしている場合には対応することができず、また、研削ツールの進行方向前方をセンサで走査しながらロボットの動きを補正する制御を行うので、処理時間が長くなり、生産性が低いという課題がある。
However, in the grinding apparatus described in
また、特許文献2に記載の研削方法では、母材とバリの形状が類似している場合はバリの認識が困難であるという課題がある。また、画像処理により温度分布を計測しているため、高速処理が困難で、生産性が低いという課題がある。
そこで、この発明は、生産性に優れた研削方法および研削装置を提供するものである。
In addition, the grinding method described in Patent Document 2 has a problem that it is difficult to recognize burrs when the base material and the shape of the burrs are similar. Further, since the temperature distribution is measured by image processing, there is a problem that high-speed processing is difficult and productivity is low.
Therefore, the present invention provides a grinding method and a grinding apparatus excellent in productivity.
この出願に係る発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、研削ツール(例えば、後述する実施例におけるグラインダ111)にてワーク(例えば、後述する実施例におけるワーク200)の表面を研削する研削装置(例えば、後述する実施例における研削装置1)であって、基準ワークに対する個々のワークの変位量を計測する計測装置(例えば、後述する実施例における計測装置4)と、前記研削ツールを所定の軌跡になぞって移動させる研削ロボット(例えば、後述する実施例における研削ロボット6A〜6D)と、前記計測装置により計測した個々のワークの変位量に基づいて個々のワークに対する前記軌跡を補正する制御装置(例えば、後述する実施例におけるステップS106)と、を備えることを特徴とする研削装置である。
このように構成することにより、個々のワーク毎に計測した変位量に基づいて、研削ツールがなぞるべき軌跡を個々のワーク毎に補正することができるので、個々のワークの表面に生じているバリだけを確実に除去することができる。
また、計測装置による変位量の計測処理と、研削ロボットによる研削ツールでの研削処理は、順次連続して行うことができるので、生産性が向上する。
The invention according to this application employs the following means in order to solve the above problems.
The invention according to
With this configuration, the trajectory to be traced by the grinding tool can be corrected for each individual workpiece based on the amount of displacement measured for each individual workpiece. Only can be removed reliably.
Further, since the displacement measuring process by the measuring device and the grinding process by the grinding tool by the grinding robot can be successively performed, productivity is improved.
請求項2に係る発明は、研削ツール(例えば、後述する実施例におけるグラインダ111)を所定の軌跡になぞって移動させてワーク(例えば、後述する実施例におけるワーク200)の表面を研削する研削方法であって、個々のワークについて基準ワークに対する変位量を計測し、前記軌跡に対して個々のワーク毎に前記変位量分の補正を行い、個々のワーク毎に補正された軌跡になぞって前記研削ツールを移動させて個々のワークの表面を研削することを特徴とする研削方法である。
このように構成することにより、個々のワーク毎に計測した変位量に基づいて、研削ツールがなぞるべき軌跡を個々のワーク毎に補正することができるので、個々のワークの表面に生じているバリだけを確実に除去することができる。
また、個々のワークの変位量の計測処理と、個々のワークに対する研削処理は、順次連続して行うことができるので、生産性が向上する。
The invention according to claim 2 is a grinding method for grinding a surface of a workpiece (for example,
With this configuration, the trajectory to be traced by the grinding tool can be corrected for each individual workpiece based on the amount of displacement measured for each individual workpiece. Only can be removed reliably.
Moreover, since the measurement process of the displacement amount of each workpiece | work and the grinding process with respect to each workpiece | work can be performed sequentially sequentially, productivity improves.
請求項1に係る発明によれば、ワークの表面に生じているバリだけ確実に除去することができるとともに、ワークの母材が研削されるのを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, only the burrs generated on the surface of the workpiece can be reliably removed, and the workpiece base material can be prevented from being ground.
請求項2に係る発明によれば、ワークの表面に生じているバリだけ確実に除去することができるとともに、ワークの母材が研削されるのを防止することができる。また、生産性が向上する。 According to the invention which concerns on Claim 2, while only the burr | flash which has arisen on the surface of a workpiece | work can be removed reliably, it can prevent that the base material of a workpiece | work is ground. In addition, productivity is improved.
以下、この発明に係る研削方法と研削装置の実施例を図1から図13の図面を参照して説明する。なお、この実施例は、車両用エンジンの吸排気弁を作動させるカムシャフトを鋳造した際に、図12に示すようにカムシャフト200のパーティングラインに生じたバリ210を除去する研削装置の態様である。
Embodiments of a grinding method and a grinding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS. In this embodiment, when a camshaft for operating an intake / exhaust valve of a vehicle engine is cast, an embodiment of a grinding apparatus that removes
図1から図3の図面に示すように、研削装置1は、共通ベース9の上に設置された搬入コンベア2、移送ロボット3、計測装置4、支持装置5、研削ロボット6A〜6D、搬出コンベア7、を備えている。ここで、説明の都合上、水平面内における方向を図1に示すX方向、Y方向と定義し、さらに、図1において紙面左側をX方向における手前側、紙面右側をX方向における奧側と定義する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
搬入コンベア2と搬出コンベア7は搬送方向をX方向として並んで配置されており、いずれもX方向奥側の部分を共通ベース9上に設置され、X方向手前側は共通ベース9の外に配置されている。また、搬入コンベア2の搬送方向はX方向手前側から奥側とされ、搬出コンベア7の搬送方向はX方向奥側から手前側とされている。計測装置4は、その長手方向をY方向に沿わせ、搬入コンベア2および搬出コンベア7よりもX方向奥側に隣接して配置されている。移送ロボット3は、計測装置4よりもX方向奥側に隣接して配置されている。支持装置5は、その長手方向をX方向に沿わせ、移送ロボット3よりもX方向奥側に隣接して配置されている。研削ロボット6A〜6Dは、支持装置5を挟んでその両側に2基ずつ、それぞれ互いにX方向に離間して配置されている。
The carry-in conveyor 2 and the carry-out
搬入コンベア2は電動モータにより駆動され、鋳造後のカムシャフト(以下、ワークと言うこともある)200を1本ずつその軸心を水平姿勢に保持しながら、X方向手前側から奥側へと搬送する。搬入コンベア2の終端側所定位置に搬送されたワーク200は、移送ロボット3によって計測装置4に移送される。
The carry-in conveyor 2 is driven by an electric motor, and the camshafts (hereinafter sometimes referred to as workpieces) 200 after casting are held one by one from the front side in the X direction to the back side while holding the axis in a horizontal posture. Transport. The
移送ロボット3は、共通ベース9の上に設置され水平面内360度回転可能な回転テーブル11を備え、この回転テーブル11にロボットアーム12が上下方向に回転可能に支持され、さらにロボットアーム12の先端にロボットハンドユニット13が上下方向に回転可能且つ進退動可能に取り付けられている。ロボットハンドユニット13の先端にはロボットハンド14,14が開閉可能に設けられており、このロボットハンド14,14でワーク200を掴み、回転テーブル11を回転させたり、ロボットアーム12を回転させたり、ロボットハンドユニット13を回転および進退動させることにより、ワーク200を所望の位置に移送することができる。なお、移送ロボット3は電動モータや電動アクチュエータ等により駆動される。
The transfer robot 3 includes a rotary table 11 installed on a
計測装置4は、ワーク200の全長と、ワーク200の軸方向所定位置における径方向の曲がり(変位量)を計測する装置である。軸状のワーク200であるカムシャフトは、鋳造後の全長は鋳造条件や周囲の環境等で許容寸法内の伸縮や曲がりが発生する。そのため、後述するティーチングロボットである研削ロボット6A〜6Dによってワーク200のパーティングラインに生じたバリ210を除去する場合に、伸縮や曲がりのない基準ワークに対する軌跡になぞって研削ロボット6A〜6Dのグラインダを移動させると、バリ210のみを正確に除去することができない。そこで、この研削装置1では、個々のワーク200の基準ワークに対する変位量分だけ、研削ロボット6A〜6Dのグラインダの移動軌跡を補正することにより、バリ210のみを正確に除去することができるようにする。計測装置4は、この補正量を算出するための基礎データを取得する装置である。
The
計測装置4は、図4に示すように、共通ベース9に固定され図1におけるX方向に細長く延びるテーブル20と、テーブル20の上に固定され長手方向を図1におけるX方向に沿って延ばすガイドレール21と、ガイドレール21に嵌合し所定位置に位置決め固定された複数のワーク受け台22A,22B,22Cと複数のワーク確認センサ23A,23Bと左右1対のチャック装置24,25と、複数の変位量計測装置26A,26B,26Cと、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
ワーク受け台22A〜22Cは、移送ロボット3によって搬送されたワーク200を受け取り、ワーク200の軸心を図1におけるY方向且つ水平姿勢にして支持するものであり、 ワーク200の軸方向に所定の間隔で配置されている。ワーク受け台22A〜22Cは、ガイドレール21に固定されたアクチュエータ27に、ワーク200を受けるワーク受部28が昇降可能に支持されて構成されている。ワーク受部28は例えば上部に断面V字形の溝を有し、該溝内にワーク200を収容することでワーク200が位置決めされるように構成されている。
The workpiece cradles 22A to 22C receive the
ワーク確認センサ23A,23Bは、ワーク200がワーク受け台22A〜22Cによって支持された状態にあるか否か、すなわちワーク200が所定の位置にセットされているか否かを検出するためのものであり、ガイドレール21に固定された支持脚部30の上端にセンサ(例えば光電センサ)31が取り付けられている。
一方のチャック装置24は図4においてガイドレール21の右端部に配置されており、他方のチャック装置25は図4においてガイドレール21の左端部に配置されている。
The
One
右側のチャック装置24は、ガイドレール21に固定された支持ブロック35と、支持ブロック35の上面に設けられたスライドレール36にスライド可能に支持されたチャックユニット40とを備えている。チャックユニット40の基台41はスライドレール36にスライド可能に取り付けられており、アクチュエータ42によって左側のチャック装置25に接近離反する方向へ移動せしめられる。基台41にはチャック本体43が回転可能に取り付けられている、チャック本体43の先端部には、ワーク200の右端部を把持するためのチャック44が取り付けられており、このチャック44が径方向に拡縮することにより、ワーク200の右端部をチャック44で把持したり、チャック44から離脱させることができる。また、支持ブロック35には、チャック本体43の退避時の定位置(以下、原位置という)を検出する近接スイッチ45が取り付けられている。
The
左側のチャック装置25は、ガイドレール21に固定された支持ブロック47と、支持ブロック47の上面に設けられたスライドレール48にスライド可能に支持されたチャックユニット50とを備えている。チャックユニット50の基台51はスライドレール48にスライド可能に取り付けられており、アクチュエータ52によって右側のチャック装置24に接近離反する方向へ移動せしめられる。基台51にはチャック本体53が回転可能に取り付けられており、チャック本体53は、基台51に固定された電動モータ57によってベルト58を介して回転駆動せしめられる。チャック本体53の先端部には、ワーク200の左端部を把持するためのチャック54が取り付けられており、このチャック54が径方向に拡縮することにより、ワーク200の左端部をチャック54で把持したり、チャック54から離脱させることができる。また、支持ブロック47には、チャック本体53の退避時の定位置(以下、原位置という)を検出する近接スイッチ55が取り付けられている。
この左右のチャック装置24,25によってワーク200の両端部を把持し、電動モータ57を運転することによって、ワーク200を回転することができる。
The
By gripping both ends of the
変位量計測装置26A,26B,26Cは、チャック装置24,25によって支持されたワーク200に対して、軸方向に互いに離間する所定位置に配置されている。変位量計測装置26A〜26Cの構成は同一であるので、以下の説明では変位量計測装置26Aについて説明し、他の変位量計測装置26B,26Cの説明は省略する。
The
図5に示すように、変位量計測装置26Aは、ガイドレール21に固定されたスタンド61の上部に、支軸62を中心にして上下方向に回動可能に支持された揺動アーム63を備えている。揺動アーム63の一端部には接触子64が固定されており、接触子64の上面64aは、ワーク200の軸方向に沿う幅を狭く形成されるとともに、仕上げ精度の高い平滑面に形成されている。ワーク200の曲がりを計測するときに、接触子64の上面64aが、チャック装置24,25によって支持されたワーク200における円筒部(例えばカムシャフトのジャ−ナル部)201の外周面に当接することができるように、変位量計測装置26A,26B,26Cの設置位置および揺動アーム63の長さ等が予め設定されている。
As shown in FIG. 5, the displacement measuring device 26 </ b> A includes a
揺動アーム63の他端部は、スプリング65を介して、スタンド61の下部に固定されたポスト66に連結されており、スプリング65の引っ張り力によって揺動アーム63の他端部を下方に付勢している。これにより、揺動アーム63の一端部に設けられた接触子64が上方に付勢されることとなり、ワーク200の曲がりを計測するときに、接触子64の上面64aをワーク200の円筒部201から離反させないようにすることができ、ワーク200を回転させたときに接触子64の上面64aをワーク200の円筒部201に対して相対摺動させることができる。
The other end of the
また、変位量計測装置26Aは、スタンド61と平行に配置された接触式の変位センサ67を備えている。変位センサ67は、その先端部67aが揺動アーム63において支軸62とスプリング65の取付部との間の下部に接触するように、本体部67bがスタンド61に設けた取付部材68を貫通しセットボルト(図示略)により取付部材68に固定されている。なお、本体部67bの下部はポスト66に設けられた孔に遊挿されている。変位センサ67の先端部67aは本体部67bから突出する方向へ付勢されて本体部67bに対して進退動可能に取り付けられており、変位センサ67はこの先端部67aの変位量を計測する。
The displacement measuring device 26 </ b> A includes a contact-
ワーク200の円筒部201が偏心している場合には、チャック装置24,25で支持したワーク200を回転させると、円筒部201の外周面を相対摺動する接触子64が上下方向に変位する結果、揺動アーム63が支軸62を中心に揺動し、これに伴って変位センサ67の先端部67aが上下方向に変位する。この変位センサ67の変位量を計測することにより、ワーク200の径方向の変位量を計測することができる。
When the
ここで、計測装置4におけるワーク200の計測手順を説明する。なお、以下の動作は図示しない電子制御装置によって自動制御される。
初めに、ワーク200を受け入れる前の計測装置4の状態を説明すると、両チャック装置24,25はワーク200の受け入れの邪魔にならないように原位置まで退避しており(図4において実線で示す位置)、ワーク受け台22A〜22Cはワーク200の受け入れを許容する位置まで上昇している。また、左側のチャック装置25のチャック54は閉じており、右側のチャック装置24のチャック44は開いている。
Here, the measurement procedure of the
First, the state of the measuring
この状態において、移送ロボット3がワーク200を搬入コンベア2から計測装置4に搬送し、ワーク受け台22A〜22Cのワーク受部28の上に載置する。ワーク受部28に載置されたワーク200の軸中心は、チャック装置24,25のチャック44,54のほぼ中心になるように予め設定されている。なお、ワーク受け台22A〜22Cのワーク受部28の上にワーク200を載置すると、変位量計測装置26A〜26Cの各接触子64の上面64aがそれぞれ対応するワーク200の円筒部201に接触する。
In this state, the transfer robot 3 conveys the
次に、右側のチャック装置24のアクチュエータ42が作動してチャック本体43を左方へ移動させる。そして、チャック44が、ワーク200の右端部に形成されたフランジ部202に突き当たったときにアクチュエータ42が作動を停止して、チャック本体43を停止し、チャック44を閉じ動作させることによって、ワーク200の右端を把持する。また、アクチュエータ42の移動量に基づいてチャック本体43の原位置からの移動距離が計測される。
Next, the
次に、左側のチャック装置25のアクチュエータ52が作動してチャック本体53を右方へ移動させる。そして、チャック54の先端面がワーク200の左端面203に当接したときにアクチュエータ52が停止し、チャック本体53を停止する。このときにアクチュエータ52の移動量に基づいてチャック本体53の原位置からの移動距離が計測される。チャック本体43,53の原位置は予めわかっているので、チャック本体43の原位置からの移動距離とチャック本体53の原位置からの移動距離を計測することにより、ワーク200の全長を算出することができる。
Next, the
次に、左側のチャック装置25のチャック54を一旦開き、その状態で再びアクチュエータ52が作動してチャック本体53を所定寸法だけ(図4において二点鎖線で示す位置まで)右方へ移動させた後に、チャック54を閉じ動作させることによって、ワーク200の左端部を把持する。
次に、ワーク受け台22A〜22Cのワーク受部28を下降して退避させ、ワーク200を回転させたときにワーク受部28がワーク200と干渉しないようにする。
Next, the
Next, the
次に、電動モータ57を運転して、ワーク200を予め設定されたワーク200における周方向の基準位置まで回転する。なお、前記基準位置は図示しないセンサにより検出される。
さらに、電動モータ57を運転して、ワーク200を前記基準位置から1回転させながら、変位量計測装置26A,26B,26Cによってそれぞれの部位における径方向の変位量を計測する。
計測後、電動モータ57を停止し、ワーク受け台22A〜22Cのワーク受部28を上昇させ、両チャック装置24,25のチャック44,54を開いてワーク200をワーク受部28の上に載置した後に、両チャック装置24,25を原位置まで退避させる。
Next, the
Furthermore, the
After the measurement, the
この後、図示しない電子制御装置が、ワーク200の全長寸法および径方向の変位量の計測結果に基づいて、ワーク200の全長に亘ってバリ発生部における径方向の変位量を推定算出する。この変位量の推定算出は、ワーク200が全長に亘って肉厚の極端に異なる部位がないことから、鋳造後にワーク200が均等に伸縮するものと考えられることに基づいて行い、計測された個々のワーク200の全長と基準ワークの全長との比率に基づいて、個々のワーク200の軸方向各部位における径方向の変位量を算出する。ここで、基準ワークとは鋳造後に伸縮や曲がりが生じない基準寸法通りに製造された場合のワークをいう。
Thereafter, an electronic control unit (not shown) estimates and calculates the radial displacement amount in the burr generating portion over the entire length of the
また、計測後、ワーク200は移送ロボット3によって計測装置4から支持装置5に移送される。
支持装置5は、研削ロボット6A〜6Dによってワーク200のバリ210を除去するときにワーク200を移動不能に保持するものであり、図1に示すように、支持装置5はワーク200をその軸心をX方向且つ水平姿勢にして支持する。
図2、図3に示すように、支持装置5は、共通ベース9の上に設置された架台70の上に設けられている。
After the measurement, the
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図7、図8に示すように、支持装置5は、架台70の上に固定されたワーク受け台72A,72B,72Cと、ワーク下押さえ73と、ワーク上押さえ74とを備えている。
ワーク受け台72A,72B,72Cは、ワーク200の軸方向に所定の間隔で配置されており、それぞれワーク200の左端部、中間部、右端部を下側から受けて支持するように構成されている。ワーク受け台72A〜72Cは、スタンド75の上端にワーク200を受ける受部76が取り付けられて構成されている。また、ワーク受け台72Cの上端にはワーク位置決め部材77が固定されており、このワーク位置決め部材77にワーク200のフランジ部202の左側端面を突き当てることによって、ワーク200を軸方向に位置決めすることができるようになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
The
ワーク下押さえ73は、ワーク受け台72Cの左側に隣接して配置されており、ワーク位置決め部材77に隣接した位置でワーク200を下側から受ける押さえ板78を備え、この押さえ板78を昇降するアクチュエータ79が架台70に固定されている。
The work
ワーク上押さえ74は、ワーク受け台72Cの右側に設置されたスタンド80を備えている。スタンド80の中間部には、ピストンをワーク200に対して接近離反させるアクチュエータ81が固定されており、アクチュエータ81のピストンの先端にはストップピン82が固定されている。このストップピン82はアクチュエータ81の作動により、ワーク受け台72A〜72Cによって支持されたワーク200の右端面204に当接離反可能である。
The work
スタンド80の上端部からアーム83が水平姿勢で左方(ワーク受け台72Aに接近する方向)へ延びており、このアーム83に2つのアクチュエータ84,85が取り付けられている。アクチュエータ84,85はいずれもワーク200の所定部位を上側から押さえる押さえ部材86,87を昇降するものである。押さえ部材86はワーク下押さえ73の押さえ板78のほぼ真上に配置されていて、押さえ板78と協働してワーク200におけるフランジ部202の近傍を挟持可能である。また、押さえ部材87はワーク受け台72B,72Cの間に配置されており、ワーク200を上側から押さえ付けることが可能である。
An
ここで、支持装置5の動作を説明する。なお、以下の動作は図示しない電子制御装置によって自動制御される。
移送ロボット3によって計測装置4から移送されたワーク200は、受け台72A〜72Cのワーク受部76の上に載置されるが、その際にワーク200のフランジ部202がワーク受け台72Cのワーク受部76とワーク位置決め部材77との間に配置され、また、ワーク200のバリ210が水平面上に位置するようにセットされる。
Here, the operation of the
The
次に、アクチュエータ81を作動させてストップピン82をワーク200の右端面204に当接させ、さらにアクチュエータ81によりワーク200を左方へ押動して、ワーク200のフランジ部202をワーク位置決め部材77に当接させて軸方向の位置決めを行う。
次に、アクチュエータ79,84,85を作動させて、押さえ板78を上昇させるとともに、押さえ部材86,87を下降させて、ワーク200を回動不能および軸方向移動不能に支持する。
Next, the
Next, the
この状態で研削ロボット6A〜6Dを作動することによって、ワーク200のバリ210を除去する。バリ除去後に、押さえ板78を下降させるとともに、押さえ部材86,87を上昇させ、ストップピン82を退避させることにより、ワーク200を支持装置5から移動可能にする。
By operating the grinding
前述したように、研削ロボット6A〜6Dは、支持装置5を挟んでその両側に2基ずつ配置されており、支持装置5で支持されたワーク200の図7における左側略半分に生じたバリ210を研削ロボット6A,6Cで除去し、同ワーク200の図7における右側略半分に生じたバリ210を研削ロボット6B,6Dで除去することができるように配置されている。
As described above, the grinding robots 6 </ b> A to 6 </ b> D are arranged two on each side of the
研削ロボット6A〜6Dは、後述するグラインダ111の研削刃154を、予め記憶しておいた軌跡になぞって移動する所謂ティーチングロボットであり、鋳造後に伸縮や曲がりが生じない基準寸法通りに製造された場合のワークを基準ワークとして、この基準ワークのバリ210を除去するときのグラインダ111の軌跡が基準軌跡として記憶されている。
The grinding
研削ロボット6A〜6Dはいずれも基本構成は同一であり、基準軌跡を異にするだけであるので、以下の説明では研削ロボット6Aについて説明し、他の研削ロボット6B〜6Dの説明は省略する。
Since all of the grinding
図3に示すように、研削ロボット6Aは、共通ベース9の上に設置された架台100の上に設けられている。架台100には研削ロボット6Aの基台101が固定されており、この基台101にアーム支持部102が図1においてX方向(支持装置5に支持されたワーク200の軸方向)へ移動可能に取り付けられている。アーム支持部102は図示しないアクチュエータによって移動せしめることができるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the grinding robot 6 </ b> A is provided on a
アーム支持部102には第1アーム103が上下方向に回動可能に設けられ、第1アーム103の先端に第2アーム104が上下方向に回動可能に設けられている。
第2アーム104には、グラインダ装置110が第2アーム104の先端部外面に沿って移動可能に取り付けられている。
A
A
図9から図11に示すように、グラインダ装置110は、第2アーム104の先端部外面に沿って移動する移動基台105に取り付けられており、移動基台105に固定されたベース112と、ベース112にスライドレール113を介して図1におけるX方向(支持装置5に支持されたワーク200の軸方向)に移動可能に吊り下げられた第1フロート114と、第1フロート114にスライドレール115を介して図1におけるY方向(支持装置5に支持されたワーク200の軸方向と直交する方向)に移動可能に吊り下げられた第2フロート116と、第2フロート116に吊り下げ固定されたグラインダ111と、を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
第1フロート114の両端部には起立壁117,118が起立して設けられ、起立壁117には位置決めボルト119が螺合し、ロックナット120により移動不能に固定され、起立壁118にはスプリング支持ボルト121が螺合し、ロックナット122により固定されている。この位置決めボルト119とスプリング支持ボルト121との間にベース112が配置されていて、スプリング支持ボルト121に固定されたスプリング受け板123とベース112との間に設けられたスプリング124によって、ベース112が位置決めボルト119に接近する方向へ付勢され、これによりベース112が位置決めボルト119の先端に押しつけられている。
Standing
また、第2フロート116の両端部には起立壁137,138が起立して設けられ、起立壁137には位置決めボルト139が螺合し、ロックナット140により移動不能に固定され、起立壁138にはスプリング支持ボルト141が螺合し、ロックナット142により固定されている。この位置決めボルト139とスプリング支持ボルト141との間に第1フロート114が配置されていて、スプリング支持ボルト141に固定されたスプリング受け板143と第1フロート114との間に設けられたスプリング144によって、第1フロート114が位置決めボルト139に接近する方向へ付勢され、これにより第1フロート114が位置決めボルト139の先端に押しつけられている。
Further,
さらに、第2フロート116の両端部からはグラインダ取り付け部151,152が設けられており、このグラインダ取り付け部151,152によってグラインダ111が所定の角度姿勢に取り付けられている。グラインダ111は一般的なグラインダと同じであるので詳細な説明は省略するが、本体部153に内蔵された電動モータによって円板状の研削刃154が回転駆動され、研削刃154の外周面でワーク200のバリ210を研削することができるようになっている。なお、研削刃154はその面内方向を鉛直方向に設定されている。
そして、グラインダ111による研削工程に入る際に、第1アーム103と第2アーム104が所定に動作し、図3、図8、図12に示すように、グラインダ111の研削刃154をワーク200の側方に位置させる。
Further,
Then, when entering the grinding process by the
また、第2フロート116には、グラインダ111に対する過負荷を検出するための近接スイッチ155が、第1フロート114の起立壁117に対向する位置に、ブラケット125を介して設置されている。近接スイッチ155はグラインダ111に対する負荷が正常であるときにはONとなるように設置されている。
Further, a
研削刃154は、第2フロート116のスプリング144の弾発力によってワーク200に対して所定の圧力で押圧するように設定されているが、ワーク200のバリ210の高さが大きい場合には過負荷状態となり、グラインダ111がワーク200から通常以上の押圧力を受け、その結果、第2フロート116がスプリング144に抗して後方(図9において右方)に押されて変位する。このとき、第1フロート114はスライドレール113を介してベース112に連係されているため第2フロート116と同方向には変位することができない。そのため、近接スイッチ155と第1フロート114の起立壁117との距離が広がり、近接スイッチ155はOFFとなる。これにより、研削刃154に対する過負荷を検出することができる。
The
近接スイッチ155のOFFが検出されたときには、グラインダ111が過負荷状態であるので、このときには、グラインダ111の研削刃154の回転数は変更せずに、グラインダ111の送り速度(すなわち、研削ロボット6A〜6Dの移動速度)を遅くする制御を行う。
When the
なお、研削ロボット6Aにおける研削刃154の軌跡をなぞる移動は、基台101に対するアーム支持部102の移動と、第2アーム104の回転により行われる。
バリ210を除去されたワーク200は、移送ロボット3により支持装置5から搬出コンベア7に移送される。
搬出コンベア7は電動モータにより駆動され、ワーク200をその軸心を水平姿勢に保持しながら、図1においてX方向奥側から手前側へと搬送する。
Note that the movement of the grinding robot 6 </ b> A tracing the locus of the
The
The carry-out
次に、研削装置1によるワーク200のバリ除去手順を図13のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートに示されるバリ除去処理は、図示しない電子制御装置により自動的に行われる。
Next, the burr removal procedure of the
まず、ステップS101において、搬入コンベア2によりワーク200を1つずつ搬入する。
次に、ステップS102に進み、搬入コンベア2の終端部に移送されたワーク200を、移送ロボット3により計測装置4に移送し、計測装置4にセットする。
次に、ステップS103に進み、計測装置4によりワーク200の全長および径方向の変位量を計測する。ワーク200の計測装置4へのセット手順、ワーク200の全長および径方向の変位量の計測手順については前述の通りであるので、ここでの説明は省略する。
First, in step S101, the
Next, it progresses to step S102, and the workpiece | work 200 transferred to the terminal part of the carry-in conveyor 2 is transferred to the measuring
Next, it progresses to step S103 and the measuring
次に、ステップS104に進み、ワーク200の全長に亘ってバリ発生部における径方向の変位量を推定算出する。この変位量の推定算出は、前述したように鋳造後にワーク200が均等に伸縮するという前提で、計測されたワーク200の全長と基準ワークの全長との比率に基づいて、個々のワーク200の軸方向各部位における径方向の変位量を推定算出する。
Next, the process proceeds to step S104, and the radial displacement amount in the burr generating portion is estimated and calculated over the entire length of the
次に、ステップS105に進み、計測終了後のワーク200を、移送ロボット3により計測装置4から支持装置5に移送し、支持装置5にセットする。ワーク200の支持装置5へのセット手順は前述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
次に、ステップS106に進み、ステップS104において推定算出した変位量に応じて、研削ロボット6A〜6Dの移動軌跡を補正する。
Next, it progresses to step S105, the workpiece | work 200 after completion | finish of measurement is transferred to the
Next, the process proceeds to step S106, and the movement trajectories of the grinding
次に、ステップS107に進み、研削ロボット6A〜6Dを、ステップS106において補正した移動軌跡になぞらせて移動しながら、グラインダ111の研削刃154でワーク200のバリ210を研削して除去する。
次に、ステップS108に進み、バリ除去完了後のワーク200を、移送ロボットにより支持装置5から搬送コンベア7に移送し、搬送コンベア7で搬出して、一連のバリ除去処理を終了する。
Next, the process proceeds to step S107, and the
Next, it progresses to step S108, and the workpiece | work 200 after completion | finish of a burr | flash removal is transferred to the
このように、この研削装置1および研削方法によれば、研削ロボット6A〜6Dによるバリ研削前に、個々のワーク毎に変位量を計測し、計測した変位量に基づいて個々のワーク200毎にグラインダ111がなぞるべき軌跡を補正するので、ワーク200の母材形状に倣った研削が可能となり、バリ210のみを確実に除去することができ、過度な研削を回避することができるとともに、バリ210の除去不良をなくすことができる。
As described above, according to the
なお、グラインダ111の研削刃154の摩耗分を考慮して移動軌跡を補正すると、さらにバリ除去精度を高めることができる。
また、研削ロボット6A〜6Dによりバリ除去処理を行っている間に、次のワーク200に対して計測装置4により変位量の計測処理を行うことができるので、生産性が向上する。
If the movement locus is corrected in consideration of the wear of the
In addition, while the deburring process is performed by the grinding
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例ではワークの変位量を計測する際に、軸方向の3カ所について変位量を計測したが、変位量の計測箇所は3カ所に限るものではなく、軸方向の少なくとも複数箇所を計測すれば、ワークの軸方向全長に亘る変位量を推定算出可能である。ただし、変位量の測定箇所が多いほど推定精度が高くなるので好ましい。
また、前述した実施例では、効率の関係で複数の研削ロボットを設けて作業を分割したが、研削ロボットは1台でも実施可能である。
また、ワークはカムシャフトに限るものではなく、種々の加工品に適用可能である。
また、研削ツールはグラインダに限るものではなく、種々のツールを用いることができる。
[Other Examples]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in the above-described embodiment, when measuring the displacement amount of the workpiece, the displacement amount is measured at three positions in the axial direction. However, the number of displacement measurement points is not limited to three, but at least a plurality of positions in the axial direction. Is measured, the displacement amount over the entire axial length of the workpiece can be estimated and calculated. However, it is preferable that the number of measurement points of the displacement amount is higher because the estimation accuracy becomes higher.
In the above-described embodiment, the work is divided by providing a plurality of grinding robots in relation to efficiency. However, even one grinding robot can be implemented.
Further, the workpiece is not limited to the camshaft, and can be applied to various processed products.
The grinding tool is not limited to a grinder, and various tools can be used.
1 研削装置
4 計測装置
6A〜6D 研削ロボット
177 グラインダ(研削ツール)
200 カムシャフト(ワーク)
S106 制御装置
DESCRIPTION OF
200 Camshaft (work)
S106 Control device
Claims (2)
基準ワークに対する個々のワークの変位量を計測する計測装置と、
前記研削ツールを所定の軌跡になぞって移動させる研削ロボットと、
前記計測装置により計測した個々のワークの変位量に基づいて個々のワークに対する前記軌跡を補正する制御装置と、
を備えることを特徴とする研削装置。 A grinding device for grinding the surface of a workpiece with a grinding tool,
A measuring device that measures the displacement of each workpiece relative to the reference workpiece;
A grinding robot that moves the grinding tool along a predetermined path;
A control device for correcting the trajectory for each workpiece based on the displacement amount of each workpiece measured by the measuring device;
A grinding apparatus comprising:
個々のワークについて基準ワークに対する変位量を計測し、前記軌跡に対して個々のワーク毎に前記変位量分の補正を行い、個々のワーク毎に補正された軌跡になぞって前記研削ツールを移動させて個々のワークの表面を研削することを特徴とする研削方法。 A grinding method for grinding a workpiece surface by moving a grinding tool along a predetermined path,
Measure the amount of displacement of each workpiece relative to the reference workpiece, correct the amount of displacement for each workpiece relative to the trajectory, and move the grinding tool along the trajectory corrected for each workpiece. And grinding the surface of each workpiece.
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2007
- 2007-12-13 JP JP2007321805A patent/JP2009142928A/en active Pending
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