JP2019000913A

JP2019000913A - 研磨装置

Info

Publication number: JP2019000913A
Application number: JP2017114886A
Authority: JP
Inventors: 田中　章夫; Akio Tanaka; 章夫田中; 政弘吉田; Masahiro Yoshida; 賢一正田; Kenichi Shoda; 史誉田島; Fumiyo Tajima
Original assignee: Nihon Shoryoku Kikai Co Ltd
Current assignee: Nihon Shoryoku Kikai Co Ltd
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-01-10

Abstract

【課題】研磨ベルトによる大型天板の研磨処理の自動化を可能にし、また、穴が設けられた板状ワークの研磨の品質低下を防止した研磨装置を提供する。
【解決手段】制御部５１は、ワーク載置部１１０，１１１に載置された穴Ｈを有する穴有板状ワークＷに対して研磨処理を行う場合に、ワーク形状データに基づいて、前記面方向移動部により前記研磨ツールを該穴有板状ワークと対向する所定範囲内で連続的に移動させ、該所定範囲内の穴と対向しない穴無範囲では、アクチュエータにより研磨ツールの位置を研磨ツール２０が穴有板状ワークＷと接する第１対向方向位置とし、該所定範囲内の穴と対向する穴有範囲では、アクチュエータにより、研磨ツール２０の位置を前記第１対向方向位置よりも研磨ツール２０が穴有板状ワークＷから離れる第２対向方向位置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、研磨装置に関する。

従来、板状ワークの天面を研磨ベルトにより研磨する研磨装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された研磨装置は、前後方向に走行可能な走行台車と、走行台車に沿って左右方向に横行可能に指示された横行装置と、横行装置に昇降可能且つ下方に向けて押圧可能に指示された昇降台と、前後方向に回転する研磨ベルトを有して昇降台に取り付けられたベルト研磨装置と、ベルト研磨装置の位置を制御する制御装置とを備えている。
そして、制御装置には、走行台車に載置された板状ワークにおける研磨位置が入力され、制御装置は、入力された研磨位置に応じたスケジュール通りに、走行台車の走行モータ、横行装置の横行モータ、及び昇降台の昇降アクチュエータの作動を制御して、板状ワークの研磨を行う。

特開平５−１４６９６７号公報

洗面台の天板のように比較的大型の天板は、従来、研磨ベルトを用いて、人海戦術で表面の研磨が行われており、自動化が困難であった。また、研磨の対象となる板状ワークには、例えば、洗面ボールが嵌め込まれる洗面台の天板のように、穴が設けられている場合がある。そして、本願発明者は、このように穴が設けられた板状ワークの研磨を上述した従来の研磨装置により行った場合に、研磨の品質が低下する場合があることを知見した。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、研磨ベルトによる大型天板の研磨処理の自動化を可能にし、また、穴が設けられた板状ワークの研磨の品質低下を防止した研磨装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の研磨装置の第１の態様は、多関節ロボットのアーム先端部に研磨ツールを取り付け、この研磨ツールを板状ワークの面に沿って移動させて、板状ワークの面を研磨する研磨装置において、前記研磨ツールは、研磨ベルト回転部と張力調整部との間に無端状の研磨ベルトを掛け渡して構成され、研磨ベルト回転部と張力調整部との間に位置して、前記無端状の研磨ベルトを、当該無端状の研磨ベルトの内側から前記板状ワークの面に押し当てる押し当て部を備えることを特徴とする。

また、前記研磨ツールは、前記アーム先端部にプレートを介して取り付けられ、前記プレートには前記研磨ベルト回転部が取り付けられ、前記研磨ベルト回転部との間の距離を調整可能に前記張力調整部が取り付けられてもよい。

また、前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の幅寸法を有する板状押し当て体であり、前記板状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えてもよい。

また、前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の寸法を有する円柱形状押し当て体であり、前記円柱形状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えてもよい。

前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の幅寸法を有する一対のアイドルローラ及び該一対のアイドルローラの間に配置された板状押し当て体と、該一対のアイドルローラ及び該板状押し当て体に架け渡された無端状の押し当てベルトとを有して、該一対のアイドルローラと該板状押し当て体を前記研磨ベルトの回転方向に整列して構成され、前記一対のアイドルローラ及び前記板状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えてもよい。

また、前記研磨ツールを板状ワークの面方向に移動させる面方向移動部と、前記研磨ツールを前記板状ワークの面から離間させる離間方向移動部と、前記研磨ツールを前記板状ワークの面方向に移動させて前記板状ワークの面を研磨し、前記板状ワークの面に穴が有る場合、当該穴が有る範囲では前記研磨ツールを前記板状ワークの面から離間させて前記板状ワークの面方向に移動させる制御部と、を備えてもよい。

また、前記研磨ベルトのベルト幅が前記穴の幅よりも小さい構成としてもよい。

次に、本発明の研磨装置の第２の態様は、板状ワークが載置されるワーク載置部と、研磨ツールと、該研磨ツールを前記ワーク載置部に載置された板状ワークの面方向に移動させる面方向移動部と、前記研磨ツールを前記ワーク載置部に載置された板状ワークと対向する方向に移動させる対向方向移動部とを有する研磨ツール位置変更部と、前記ワーク載置部に載置された板状ワークの形状を示すワーク形状データを取得するワーク形状データ取得部と、前記ワーク載置部に載置された穴を有する穴有板状ワークに対して研磨処理を行う場合に、前記ワーク形状データに基づいて、前記面方向移動部により前記研磨ツールを該穴有板状ワークと対向する所定範囲内で連続的に移動させ、該所定範囲内の穴と対向しない穴無範囲では、前記対向方向移動部により前記研磨ツールの位置を前記研磨ツールが前記穴有板状ワークと接する第１対向方向位置とし、該所定範囲内の穴と対向する穴有範囲では、前記対向方向移動部により、前記研磨ツールの位置を前記第１対向方向位置よりも前記研磨ツールが前記穴有板状ワークから離れる第２対向方向位置とする制御部とを備えたことを特徴とする。
かかる本発明によれば、制御部は、ワーク載置部に載置された穴有板状ワークに対して研磨処理を行う場合に、ワーク形状データに基づいて、面方向移動部により研磨ツールを穴有形状ワークと対向する所定範囲内で連続的に移動させる。そして、制御部は、所定範囲内において、研磨ツールが穴と対向しない範囲では、面方向移動部により研磨ツールの位置を研磨ツールが穴有板状ワークに接する第１対向方向位置とし、所定範囲内において、研磨ツールが穴と対向する範囲では、対向方向移動部により研磨ツールの位置を第１対向位置よりも研磨ツールが穴有板状ワークから離れる第２対向方向位置とする。これにより、研磨ツールが穴有板状ワークの穴が設けられていない箇所から穴が設けられている箇所に移動したときに、研磨ツールが穴に落ち込むことを回避することができる。そのため、研磨ツールが穴に落ち込む際に穴のエッジ部が削られて、研磨の品質が低下することを防止することができる。

また、前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記穴有板状ワークの面方向と直交する第１方向から見たときに、前記研磨ツールの底面において、該底面と前記穴有板状ワークに設けられた穴とが重なる領域が、該底面と該穴とが重ならない領域よりも広くなる範囲を、前記穴有範囲として決定する構成としてもよい。
この構成によれば、研磨ツールの底面と穴有板状ワークに設けられた穴とが重なる領域が、研磨ツールの底面と該穴とが重ならない領域よりも広くなる範囲を、研磨ツールを第１対向方向位置に移動させたときに、研磨ツールが穴有板状ワークに設けられた穴に落ち込む範囲と想定して、穴有範囲を容易に設定することができる。

また、前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記研磨ツールの移動方向と直交し且つ前記穴有板状ワークの面方向と平行な第２方向から見たときに、前記研磨ツールの底面において、該底面と前記穴有板状ワークに設けられた穴とが前記移動方向において重なる幅が、該底面と該穴とが前記移動方向において重ならない幅よりも広くなる範囲を、前記穴有範囲として決定する構成としてもよい。
この構成によれば、研磨ツールの底面と穴有板状ワークに設けられた穴とが重なる幅が、研磨ツールの底面と該穴とが重ならない幅よりも広くなる範囲を、研磨ツールを第１対向方向位置に移動させたときに、研磨ツールが穴有形状ワークに設けられた穴に落ち込む範囲と想定して、穴有範囲を容易に設定することができる。

また、前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記研磨ツールの底面において、該底面の重心位置が前記穴有板状ワークに設けられた穴の内側となる範囲を、前記穴有範囲として決定する構成としてもよい。
この構成によれば、研磨ツールの底面の重心位置が穴有板状ワークに設けられた穴の内側になる範囲を、研磨ツールを第１対向方向位置に移動させたときに、研磨ツールが穴有板状ワークに設けられた穴に落ち込む範囲と想定して、穴有範囲を容易に決定することができる。

また、前記ワーク形状データ取得部は、前記板状ワークのＣＡＤデータから、前記ワーク形状データを取得する構成としてもよい。
この構成によれば、穴有板状ワークを含む板状ワークのＣＡＤデータを活用して、板状ワークの形状データを容易に取得することができる。

また、前記研磨ツールは、研磨ベルトと、該研磨ベルトを長さ方向に回転させる研磨ベルト回転部と、該研磨ベルトを前記ワーク載置部に載置された板状ワークに押し当てる押し当て部とを有し、前記制御部は、前記研磨ベルト回転部により前記研磨ベルトを回転させると共に、前記対向方向移動部により前記研磨ツールを前記第１対向方向位置とすることによって、前記押し当て部により研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てて、前記板状ワークの研磨を行い、前記押し当て部は、前記研磨ベルトの回転に従動して回転する円柱形状押し当て体である構成としてもよい。
この構成によれば、この構成によれば、押し当て部を研磨ベルトの回転に従動して回転する円柱とすることにより、研磨ベルトと押し当て部との間の摩擦を低減して、研磨ベルト及び押し当て部の劣化を抑制することができる。

また、前記円柱のエッジ部が面取り処理されている構成としてもよい。
この構成によれば、円柱のエッジ部と研磨ベルトの接触部に局所的な力が加わることを防止して、研磨ベルトの劣化を抑えることができる。

また、前記研磨ツールは、研磨ベルトと、該研磨ベルトを長さ方向に回転させる研磨ベルト回転部と、該研磨ベルトを前記ワーク載置部に載置された板状ワークに押し当てる押し当て部とを有し、前記制御部は、前記研磨ベルト回転部により前記研磨ベルトを回転させると共に、前記対向方向移動部により前記研磨ツールを前記第１対向方向位置とすることによって、前記押し当て部により研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てて、前記板状ワークの研磨を行い、
前記押し当て部は、一対のアイドルローラと、該一対のアイドルローラの間に配置された板状押し当て体と、該一対のアイドルローラ及び該板状押し当て体に架け渡された無端状の押し当てベルトとを有して、該一対のアイドルローラと該板状押し当て体が前記研磨ベルトの回転方向に整列して配置され、、
前記研磨ツールが前記第１対向方向位置であるときに、前記一対のアイドルローラと前記板状押し当て体が前記押し当てベルトを介して前記研磨ベルトに接し、前記研磨ベルト回転部による前記研磨ベルトの回転に従動して、前記押し当てベルト及び前記一対のアイドルローラが回転すると共に、前記板状押し当て部が前記押し当てベルトを介して前記研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てる構成としてもよい。

本発明の研磨装置によれば、例えば、比較的に大型の板状ワークであっても、簡単な構成により、研磨ベルトを用いて研磨の自動化が図れる。
また、本発明の研磨装置によれば、穴が設けられた板状ワークに対して、研磨ツールを、板状ワークの面方向の所定範囲を連続的に移動させながら板状ワークに接触させて研磨処理を行う場合に、研磨ツールが穴の内側に落ち込んで穴のエッジが削られることを回避して、研磨の品質低下を防止することができる。

研磨装置の全体構成を示す上面図。研磨ツールの説明図。研磨装置の研磨動作の説明図。研磨処理のフローチャート。穴が設けられた板状ワークの説明図。研磨処理における研磨ツールの位置制御の説明図。押し当て部の重心、及び底面の幅に基づく穴有範囲の設定条件の説明図。押し当て部の底面の面積に基づく穴有範囲の設定条件の説明図。押し当て部を円柱押し当て体にした構成の説明図。押し当て部を、一対のアイドルローラ間に板状押し当て体を配置して押し当てベルトを架け渡して構成した例の説明図。

本発明の実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
［１．研磨装置の構成］
図１〜図３を参照して、本実施形態における研磨装置１の構成について説明する。図１を参照して、研磨装置１は、基台５に搭載されてアーム先端に研磨ツール２０ａが装着された多関節ロボット１０、研磨ツール２０ａに取り付けられた無端状の研磨ベルトの自動交換を行う研磨ベルト交換部３０、及び研磨装置１の全体的な作動を制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、各種インターフェース回路等により構成された電子回路ユニットである。コントローラ５０は、メモリに保持された研磨装置１用の制御プログラムをＣＰＵにより実行することによって、研磨装置１の全体的な作動を制御する制御部５１として機能する。

研磨装置１は、基台５のワーク載置部１００に載置された板状ワークＷの天面を、研磨ツール２０ａによって研磨する。板状ワークＷは、ストッパー１１０及び突き当て部１１３ａ，１１３ｂにより図１のｙ方向に位置決めされると共に、ストッパー１１１及び突き当て部１１２ａ，１１２ｂによりｙ方向と直交するｘ方向に位置決めされる。

ストッパー１１０，１１１及び突き当て部１１２ａ，１１２ｂの作動は、コントローラ５０により行ってもよく、コントローラ５０とは別に設けられたワーク載置部１００用のコントローラ（図示しない）により行ってもよい。

制御部５１は、このようにして位置決めされた板状ワークＷに対して、多関節ロボット１０により研磨ツール２０を板状ワークＷと対向させて板状ワークＷの面方向（ｘｙ平面の面方向）に移動させて板状ワークＷの天面を研磨する。なお、多関節ロボット１０により研磨ツール２０をｘｙ方向に移動させる構成は、本発明の面方向移動部に相当する。

次に、図２の［２Ａ］は、研磨ツール２０ａを板状ワークＷに接触させて、板状ワークＷの天面を研磨する状態を、ｙ方向と直交する方向（図１に示したｘ方向）から見た場合の説明図である。板状ワークＷは冶具台１０１，１０２により支持され、研磨ツール２０ａは、多関節ロボット１０のアーム先端部にＬ字形プレート１５０（図３参照）を介して取り付けられている。

このＬ字型プレート１５０には、図２の［２Ａ］に示すように、無端状の研磨ベルト２４が架け渡される駆動ローラ２１を回転駆動するモータ２１ａと、アイドルローラ２２とが取り付けられている。さらに、駆動ローラ２１との間の距離を調整可能に張力調整用ローラ２３が取り付けられている。調整用ローラ２３は、調整用ねじ等により構成された調整機構２３ａによりｙ軸方向に変位し、これにより研磨ベルト２４の張力が変更される。

ここで、駆動ローラ２１とモータ２１ａとにより、本発明の研磨ベルト回転部が構成されている。また、調整用ローラ２３と調整機構２３ａとにより、本発明の張力調整部が構成されている。

駆動ローラ２１は、モータ２１ａにより回転駆動されて研磨ベルト２４を回転させる。アイドルローラ２２と張力調整用ローラ２３は、研磨ベルト２４の回転に従動して回転する。また、調整機構２３ａにより設定される張力調整用ローラ２３のｙ方向位置によって、研磨ベルト２４の張力が調整される。

さらに、研磨ツール２０ａは、研磨ベルト２４を板状ワークＷに押し当てるための板状押し当て体（押し当て部）２５と、板状押し当て体２５を板状ワークＷと対向するｚ方向（板状ワークＷの天面と直交する方向）に昇降させるアクチュエータ２６（本発明の対向方向移動部及び離間方向移動部に相当する）とを備えている。なお、研磨ツール２０、多関節ロボット１０、及びアクチュエータ２６により、本発明の研磨ツール位置変更部が構成される。板状押し当て体２５は、研磨ベルト２４の幅寸法と略同一の幅寸法を有している。

図２の［２Ｂ］は、板状押し当て体２５が研磨ベルト２４に押し当てられた状態を、ｘ方向から見た断面図であり、板状押し当て体２５の下面のエッジ部２５ａ，２５ｂが面取りされている。これにより、板状押し当て体２５と研磨ベルト２４との接触箇所に局所的な力がかかることを防止して、板状押し当て体２５及び研磨ベルト２４の劣化を抑えることができる。

また、図２の［２Ｃ］は、板状押し当て体２５が研磨ベルト２４に押し当てられた状態を、ｙ方向から見た断面図であり、板状押し当て体２５の下面のエッジ部２５ｃ，２５ｄが面取りされている。これにより、板状押し当て体２５と研磨ベルト２４との接触箇所に局所的な力がかかることを防止して、板状押し当て体２５及び研磨ベルト２４の劣化を抑えることができる。

コントローラ５０は、［２Ａ］に示したように、研磨ツール２０ａを多関節ロボット１０によりｙ方向に移動させながら、アクチュエータ２６により板状押し当て体２５をｚ方向に昇降させて、板状ワークＷの天面の研磨を行う。

次に、図３は、研磨ツール２０ａを板状ワークＷと対向させた状態を、板状ワークＷの搬送方向（図１に示したｙ方向）から見た場合の説明図である。コントローラ５０は、研磨ツール２０により板状ワークＷの天板を研磨する際に、研磨ツール２０の研磨ベルト２４を板状ワークＷから離した状態（非接触状態）で、研磨ツール２０をｘ方向に移動させる。

［２．ワークの研磨処理］
次に、図４に示したフローチャートに従って、制御部５１により実行される板状ワークの研磨処理について説明する。制御部５１は、図４のステップＳ１で、研磨処理の対象となる板状ワークの形状を認識するために、板状ワークのＣＡＤ（Computer Aided Design）データ（ワーク形状データを含む）を取得する。ＣＡＤデータの取得は、例えば、コントローラ５０に接続されたパソコン等の通信端末からの伝送によって行われる。このように、制御部５１が板状ワークのＣＡＤデータを取得する構成は、本発明のワーク形状データ取得部に相当する。

続くステップＳ２で、制御部５１は、ＣＡＤデータに基づいて板状ワークに穴が設けられているか否かを判断する。そして、制御部５１は、板状ワークに穴が設けられている場合はステップＳ１０に処理を進め、板状ワークに穴が設けられていない場合にはステップＳ３に処理を進める。

ここで、板状ワークのＣＡＤデータを取得できないときには、制御部５１は、図５に示したように、使用者（作業者）により入力される板状ワークＷの寸法の実測値ｘ１〜ｘ３及びｙ１〜ｙ３に基づいて、板状ワークの形状データを取得する。また、研磨ベルト２４のベルト幅は、板状ワークＷの穴Ｈの幅よりも小さい設定になっている。

なお、穴Ｈの形状については、ｙとｘの関係式（高次式等）により近似してもよい。また、多関節ロボット１０の位置ティーチング機能により、板状ワークの穴位置を除いた研磨範囲を教示してもよい。或いは、板状ワークＷをスキャニングして得た撮像画像から、板状ワークＷの形状データを生成してもよい。

ステップＳ１０で、制御部５１は、図６の［６Ａ］に示したように、穴Ｈが設けられた板状ワーク（穴有板状ワーク）Ｗの研磨処理を行う際の研磨ツール２０のｘｙ方向（板状ワークＷの面方向）及びｚ方向（板状ワークＷと対向する方向）の位置制御パターンを設定する。図６では、押し当て部２５により研磨ベルト２４が板状ワークＷに押し当てられる範囲（研磨ツール２０の底面）を２４ｃで示している。なお、位置制御パターンによる研磨範囲は、本発明の所定範囲に相当する。

制御部５１は、研磨ツール２０の底面２４ｃのｘ方向の幅ｗ１の範囲で重複部を持たせたＤ１，Ｄ２，…，Ｄ５の走査領域を設定して、研磨ツール２０をｒｔで示したｘｙ方向の矢印の位置制御パターン（ｘｙ方向の移動パターン）を設定する。さらに、制御部５１は、ｚ方向の制御位置を設定するために、板状ワークＷの研磨範囲における穴無範囲と穴有範囲とを決定する。基本的に、穴無範囲は、研磨ツール２０の底面２４ｃが穴Ｈと対向しない範囲であり、穴有範囲は、研磨ツール２０の底面２４ｃが穴と対向する範囲である。

制御部５１は、図７の［７Ａ］に示したように、ｘ方向（本発明の研磨ツールの移動方向と直交し且つ穴有板状ワークの面方向と平行な第２方向に相当する）から見たときに、押し当て部２５と板状ワークＷの穴とのｙ方向の重なり幅ｙａが、押し当て部２５と板状ワークＷの穴以外の箇所とのｙ方向の重なり幅ｙｂよりも狭くなる範囲を、穴有範囲として決定する。

ここで、図６の［６Ｂ］は、走査領域Ｄ３における押し当て部２５のｚ方向の制御位置を示しており、横軸がｙ方向の位置に設定され、縦軸がｚ方向の位置に設定されている。ｙ１１〜ｙ１６が板状ワークＷのｙ方向の幅であり、ｙ１２〜ｙ１５が穴Ｈのｙ方向の幅である。そして、制御部５１は、図７の［７Ａ］を参照して上述した判断基準により、ｙ１２〜ｙ１５の内側のｙ１３〜ｙ１４を穴有範囲に決定する。また、制御部５１は、穴有範囲以外のｙ１１〜ｙ１３及びｙ１４〜ｙ１６を穴無範囲に決定する。

同様にして、制御部５１は、図６の［６Ａ］に示したＤ２，Ｄ２についても、図７の［７Ａ］に示した判断基準により、押し当て部２５と板状ワークＷの穴Ｈとのｙ方向の重なり幅ｙａが、押し当て部２５と板状ワークＷの穴Ｈ以外の箇所とのｙ方向の重なり幅ｙｂよりも広くなる範囲を、穴有範囲として決定する。また、制御部５１は、図６のＤ１，Ｄ５については、研磨ツール２０の底面２４ｃが穴Ｈと重ならないため、全範囲を穴無範囲に設定する。そして、制御部５１は、ステップＳ４に処理を進める。

図６の［６Ｂ］を参照して、制御部５１は、走査領域Ｄ３において、穴無範囲のｙ１１〜ｙ１３，ｙ１４〜ｙ１６については、アクチュエータ２６をオン状態として、押し当て部２５のｚ方向の制御位置を、研磨ベルト２４が板状ワークＷに接した（押し当てられた）状態となる第１対向方向位置ｚ１に設定する。また、制御部５１は、穴有範囲のｙ１３〜ｙ１４については、アクチュエータ２６をオフ状態として、押し当て部２５のｚ方向の制御位置を、研磨ベルト２４が板状ワークから離れた（研磨ベルト２４が板状ワークと接していない）状態となる第２対向方向位置ｚ２に設定する。

一方、ステップＳ３では、板状ワークに穴が設けられていないので、制御部５１は、板状ワークの全範囲を穴無範囲に設定して、ステップＳ４に処理を進める。

ステップＳ４で、制御部５１は、ステップＳ１０又はステップＳ３で設定した穴無範囲及び穴有範囲に応じた位置制御パターンに従って、研磨ツール２０ａをｘｙ方向に連続的に移動させながらｚ方向に適宜移動させて、板状ワークＷの天面の研磨を行う。この場合、穴有範囲については、押し当て部２５のｚ方向の位置が第２対向方向位置ｚ２に制御されて、板状ワークから離れた状態になるため、研磨ベルト２４が穴Ｈのエッジに接しながら穴Ｈの内側に落ち込むことが回避される。そのため、穴Ｈのエッジが削られて、板状ワークＷの天面の研磨品質が低下することを防止することができる。

［３．他の実施形態］
上記実施形態では、図７の［７Ａ］に示したように、制御部５１は、ｘ方向（本発明の第１方向に相当する）から見たときに、板状押し当て体（押し当て部）２５と板状ワークＷの穴とのｙ方向の重なり幅ｙａが、押し当て部２５と板状ワークＷの穴以外の箇所とのｙ方向の重なり幅ｙｂよりも広くなる範囲を、穴有範囲として決定した。しかしながら、他の判断基準によって穴有範囲を決定してもよい。

例えば、図７の［７Ｂ］に示したように、押し当て部２５の重心位置ＣＧが、板状ワークＷに設けられた穴Ｈの内側になる範囲を、穴有範囲に決定してもよい。或いは、図８に示したように、研磨ツール２０を穴有板状ワークＷの面方向（ｘｙ方向）に移動させて研磨を行う際に、穴有板状ワークＷをｚ方向から見たときに、押し当て部２５の底面と穴Ｈとが重なる領域ｓｂ（点線で囲まれた領域）が、押し当て部２５の底面と穴Ｈとが重ならない領域ｓａよりも広くなる範囲を、穴有範囲に決定してもよい。

また、上述した研磨ツール２０ａに代えて、図９に示した研磨ツール２０ｂを用いてもよい。研磨ツール２０ｂは、図２の［２Ａ］に示した研磨ツール２０の板状押し当て体２５を、円柱形状押し当て体２８に置き換えた構成となっている。円柱形状押し当て体２８は、研磨ベルト２４の幅寸法と略同一の幅寸法を有している。

円柱形状押し当て体２８は、［９Ａ］に示したように、研磨ツール２０ｂにより板状ワークの天面を研磨する際に、アクチュエータ２６によって、ｚ方向の位置が、第１対向方向位置（研磨ベルト２４が板状ワークと接する位置）と第２対向方向位置（研磨ベルト２４が板状ワークから離れる位置）とに切り替えられる。また、円柱形状押し当て体２８は、軸２９に回転自在に軸支され、駆動ローラ２１の回転により回転する研磨ベルト２４に従動して回転する。このように、円柱形状の押し当て部２８を採用することにより、研磨ベルト２４を回転させたときの押し当て部２８との摩擦を低減して、押し当て部２８及び研磨ベルト２４の劣化を抑えることができる。

さらに、［９Ｂ］に示したように、円柱形状状押し当て体２８のエッジ２８ａ，２８ｂの面取り処理を行うことにより、円柱形状押し当て体２８と研磨ベルト２４との間に局所的な力が加わることを防止して、円柱形状押し当て体２８及び研磨ベルト２４の劣化を抑制することができる。

また、図１０に示した研磨ツール２０ｃを用いてもよい。研磨ツール２０ｃは、研磨ベルト２４を板状ワークＷに押し当てる板状押し当て体４０の前後に一対のアイドルローラ４１，４２を、研磨ベルト２４の回転方向に整列して配置し、板状押し当て体４０及びアイドルローラ４１，４２に無端状の押し当てベルト４３を架け渡して構成されている。

図１０の［１０Ｂ］に示したように、駆動ローラ２１により研磨ベルト２４が白矢印の向きに回転すると、研磨ベルト２４に押し当てられた押し当てベルト４３が従動して回転し、これによりアイドルローラ４１，４２が回転する。研磨ツール２０ｃによれば、アイドルローラ４１，４２を設けることによって、板状押し当て体４０のエッジ部が研磨ベルト２４に押し当てられることが回避される。そのため、板状押し当て体４０のエッジ部が研磨ベルト２４に押し当てられることによる、研磨ベルト２４と板状押し当て体４０の劣化を防止することができる。

１…研磨装置、１０…多関節ロボット、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…研磨ツール、２１…駆動ローラ、２１ａ…モータ、２２…アイドルローラ、２３…張力調整用ローラ、２３ａ…調整機構、２４…研磨ベルト、２５…板状押し当て体（押し当て部）、２６…アクチュエータ、２８…円柱形状押し当て体、４０…板状押し当て体、４１，４２…アイドルローラ、４３…押し当てベルト、５０…コントローラ、５１…制御部、Ｗ…板状ワーク、Ｈ…（板状ワークに設けられた）穴。

Claims

多関節ロボットのアーム先端部に研磨ツールを取り付け、この研磨ツールを板状ワークの面に沿って移動させて、板状ワークの面を研磨する研磨装置において、
前記研磨ツールは、研磨ベルト回転部と張力調整部との間に無端状の研磨ベルトを掛け渡して構成され、研磨ベルト回転部と張力調整部との間に位置して、前記無端状の研磨ベルトを、当該無端状の研磨ベルトの内側から前記板状ワークの面に押し当てる押し当て部を備えることを特徴とする研磨装置。
前記研磨ツールは、前記アーム先端部にプレートを介して取り付けられ、前記プレートには前記研磨ベルト回転部が取り付けられ、前記研磨ベルト回転部との間の距離を調整可能に前記張力調整部が取り付けられることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の幅寸法を有する板状押し当て体であり、前記板状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の研磨装置。
前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の寸法を有する円柱形状押し当て体であり、前記円柱形状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨装置。
前記押し当て部は、前記研磨ベルトの幅寸法と略同一の幅寸法を有する一対のアイドルローラ及び該一対のアイドルローラの間に配置された板状押し当て体と、該一対のアイドルローラ及び該板状押し当て体に架け渡された無端状の押し当てベルトとを有して、該一対のアイドルローラと該板状押し当て体を前記研磨ベルトの回転方向に整列して構成され、
前記一対のアイドルローラ及び前記板状押し当て体を移動させる対向方向移動部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の研磨装置。
前記研磨ツールを板状ワークの面方向に移動させる面方向移動部と、
前記研磨ツールを前記板状ワークの面から離間させる離間方向移動部と、
前記研磨ツールを前記板状ワークの面方向に移動させて前記板状ワークの面を研磨し、前記板状ワークの面に穴が有る場合、当該穴が有る範囲では前記研磨ツールを前記板状ワークの面から離間させて前記板状ワークの面方向に移動させる制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の研磨装置。
前記研磨ベルトのベルト幅が前記穴の幅よりも小さいことを特徴とする請求項６記載の研磨装置。
板状ワークが載置されるワーク載置部と、
研磨ツールと、該研磨ツールを前記ワーク載置部に載置された板状ワークの面方向に移動させる面方向移動部と、前記研磨ツールを前記ワーク載置部に載置された板状ワークと対向する方向に移動させる対向方向移動部とを有する研磨ツール位置変更部と、
前記ワーク載置部に載置された板状ワークの形状を示すワーク形状データを取得するワーク形状データ取得部と、
前記ワーク載置部に載置された穴を有する穴有板状ワークに対して研磨処理を行う場合に、前記ワーク形状データに基づいて、前記面方向移動部により前記研磨ツールを該穴有板状ワークと対向する所定範囲内で連続的に移動させ、該所定範囲内の穴と対向しない穴無範囲では、前記対向方向移動部により前記研磨ツールの位置を前記研磨ツールが前記穴有板状ワークと接する第１対向方向位置とし、該所定範囲内の穴と対向する穴有範囲では、前記対向方向移動部により、前記研磨ツールの位置を前記第１対向方向位置よりも前記研磨ツールが前記穴有板状ワークから離れる第２対向方向位置とする制御部と
を備えたことを特徴とする研磨装置。
前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記穴有板状ワークの面方向と直交する第１方向から見たときに、前記研磨ツールの底面において、該底面と前記穴有板状ワークに設けられた穴とが重なる領域が、該底面と該穴とが重ならない領域よりも広くなる範囲を、前記穴有範囲として決定することを特徴とする請求項８記載の研磨装置。
前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記研磨ツールの移動方向と直交し且つ前記穴有板状ワークの面方向と平行な第２方向から見たときに、前記研磨ツールの底面において、該底面と前記穴有板状ワークに設けられた穴とが前記移動方向において重なる幅が、該底面と該穴とが前記移動方向において重ならない幅よりも広くなる範囲を、前記穴有範囲として決定することを特徴とする請求項８記載の研磨装置。
前記制御部は、前記ワーク載置部に前記穴有板状ワークを載置して研磨処理を行う場合に、前記面方向移動部により前記研磨ツールを前記所定範囲内で連続的に移動させたときに、前記研磨ツールの底面において、該底面の重心位置が前記穴有板状ワークに設けられた穴の内側となる範囲を、前記穴有範囲として決定することを特徴とする請求項８記載の研磨装置。
前記ワーク形状データ取得部は、前記板状ワークのＣＡＤデータから、前記ワーク形状データを取得することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちいずれか１項記載の研磨装置。
前記研磨ツールは、研磨ベルトと、該研磨ベルトを長さ方向に回転させる研磨ベルト回転部と、該研磨ベルトを前記ワーク載置部に載置された板状ワークに押し当てる押し当て部とを有し、
前記制御部は、前記研磨ベルト回転部により前記研磨ベルトを回転させると共に、前記対向方向移動部により前記研磨ツールを前記第１対向方向位置とすることによって、前記押し当て部により研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てて、前記板状ワークの研磨を行い、
前記押し当て部は、前記研磨ベルトの回転に従動して回転する円柱形状押し当て体である
ことを特徴とする請求項８から請求項１２のうちいずれか１項記載の研磨装置。
前記円柱形状押し当て体のエッジ部が面取り処理されていることを特徴とする請求項１３記載の研磨装置。
前記研磨ツールは、研磨ベルトと、該研磨ベルトを長さ方向に回転させる研磨ベルト回転部と、該研磨ベルトを前記ワーク載置部に載置された板状ワークに押し当てる押し当て部とを有し、
前記制御部は、前記研磨ベルト回転部により前記研磨ベルトを回転させると共に、前記対向方向移動部により前記研磨ツールを前記第１対向方向位置とすることによって、前記押し当て部により研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てて、前記板状ワークの研磨を行い、
前記押し当て部は、一対のアイドルローラと、該一対のアイドルローラの間に配置された板状押し当て体と、該一対のアイドルローラ及び該板状押し当て体に架け渡された無端状の押し当てベルトとを有して、該一対のアイドルローラと該板状押し当て体が前記研磨ベルトの回転方向に整列して配置され、、
前記研磨ツールが前記第１対向方向位置であるときに、前記一対のアイドルローラと前記板状押し当て体が前記押し当てベルトを介して前記研磨ベルトに接し、前記研磨ベルト回転部による前記研磨ベルトの回転に従動して、前記押し当てベルト及び前記一対のアイドルローラが回転すると共に、前記板状押し当て部が前記押し当てベルトを介して前記研磨ベルトを前記板状ワークに押し当てる
ことを特徴とする請求項８から請求項１２のうちいずれか１項記載の研磨装置。