JP6260899B2 - Indentation amount adjusting device and polishing apparatus equipped with indentation amount adjusting device - Google Patents
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Description
本発明は、工具本体の押込量を調整する押込量調整装置、及びこの押込量調整装置を備えた研磨装置に関する。 The present invention relates to an indentation amount adjusting device that adjusts an indentation amount of a tool body, and a polishing apparatus including the indentation amount adjusting device.
航空機や自動車の外装面には、耐候性の向上や装飾等を目的として塗装が施されている。外装面への塗装では、塗料の密着性を向上させるために前処理として母材上に下地材を塗布して下地層を形成し、下地層の上から塗料を塗布することで塗膜を形成している。このような塗装が施された航空機や自動車の外装面を再塗装する方法としては、再塗装したい部位の塗膜のみを研磨工具等で剥離させ、下地層を残した状態で再び塗料を塗布する方法が用いられている。このように研磨工具で塗膜のみを剥離させ下地層を残すことで、再塗装の際に下地層を再び形成する手間を低減することができる。 The exterior surfaces of aircraft and automobiles are painted for the purpose of improving weather resistance and decoration. When painting on the exterior surface, as a pre-treatment, a base material is applied on the base material to form a base layer, and then a paint film is formed on top of the base layer to improve paint adhesion. doing. As a method of repainting the exterior surfaces of aircraft and automobiles that have been painted in this way, remove only the paint film on the part you want to repaint with a polishing tool, etc., and apply the paint again with the base layer left. The method is used. Thus, by removing only the coating film with the polishing tool and leaving the base layer, it is possible to reduce the trouble of forming the base layer again at the time of repainting.
再塗装時に塗膜を剥離するための研磨工具として、例えば、特許文献１には、研磨ディスクを回転させながら加工対象物の表面を研磨し、研磨により生じる粉塵を同時に吸引し除去することが可能な小型の研磨工具が開示されている。このような研磨工具は、小型でありながら研磨と同時に粉塵の除去ができるため、作業性に優れている。
As a polishing tool for peeling the coating film at the time of repainting, for example, in
しかしながら、特許文献１に記載の研磨工具では、作業者の技量が未熟な場合、研磨工具の塗膜への押し付け荷重が過大となり塗装面での剥離速度が大きくなることで、下地層も大幅に剥離させてしまうおそれがある。そのため、作業者の技量によって加工品質がばらついてしまい、作業者の技量が未熟であると加工対象面を安定して加工できないという問題を有している。
However, in the polishing tool described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、加工対象面を容易に、かつ、安定して加工することが可能な押込量調整装置、及び研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an indentation amount adjusting device and a polishing device capable of easily and stably processing a surface to be processed. And
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係る押込量調整装置は、加工対象面に当接して該加工対象面の加工を可能とする工具本体を支持する把持部と、前記加工対象面の状態を光学的に測定する光学センサと、前記光学センサの測定値を基に演算し処理値を生成する処理部と、前記処理部からの前記処理値に応じた前記加工対象面の状態表示を行う表示部と、前記把持部と前記工具本体との間に設けられて、該工具本体を加工対象面に対して近接する方向、及び離間する方向へ移動させる移動機構と、前記処理値が予め定めた閾値を超えた際に、前記工具本体を前記加工対象面から離間する方向へ移動させるように、前記移動機構を動作させる制御部と、を備え、前記処理値が前記閾値を超えた際に、前記処理部が前記加工対象面の塗膜が剥離されて下地層が露出したと判断し、前記制御部によって前記移動機構を動作させる。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
An indentation amount adjusting device according to an aspect of the present invention optically measures a state of a processing target surface, a gripping portion that supports a tool body that contacts the processing target surface and enables processing of the processing target surface. an optical sensor for a processing unit for generating the calculated process value measurements based on the optical sensor, and a display unit for performing a status display of the processed surface in accordance with the process values from the process unit, the A moving mechanism that is provided between a gripping part and the tool main body and moves the tool main body in a direction toward and away from the surface to be processed, and the processing value exceeds a predetermined threshold value. when, the tool body so as to move in a direction away from the processed surface, and a control unit for operating the moving mechanism, when the process value exceeds the threshold, the processing unit The coating on the surface to be processed is peeled off and the underlying layer is exposed It determined that, to operate the moving mechanism by the control unit.
このような押込量調整装置によれば、加工対象面に工具本体を当接させて該加工対象面の加工を行う際に、光学センサで加工対象面の状態を測定し、この状態を表示することで、作業者が容易に加工対象面の状態を把握することが可能となる。従って、作業者の技量等に影響されることなく、一定の品質で加工対象面を加工することができる。
また、加工工具による加工動作をさせずに、光学センサでの測定を行って加工対象面の状態表示を行わせることで、作業者は、どのタイミングで加工を停止すればよいか等を学習することが可能となる。即ち、押込量調整装置をトレーニング装置として用いることが可能である。
また、このような制御部によって、作業者が表示部の状態表示に基づいて工具本体の動作を停止させなくとも、自動的に工具本体の加工を停止させることが可能となる。従って、作業者の判断のみに頼ることなく、より容易に、かつ、より安定して加工対象面の加工を行うことが可能となる。
また、このように、移動機構を動作させることで、自動的に工具本体の加工を停止させることが可能となる。従って、作業者の判断に頼ることなく、より容易に、かつ、より安定して加工対象面の加工を行うことが可能となる。
According to such an indentation amount adjusting device, when the tool main body is brought into contact with the surface to be processed and the surface to be processed is processed, the state of the surface to be processed is measured by the optical sensor, and this state is displayed. Thus, the operator can easily grasp the state of the processing target surface. Therefore, the surface to be processed can be machined with a certain quality without being affected by the skill of the operator.
In addition, the operator learns at what timing the machining should be stopped by performing the measurement with the optical sensor and displaying the status of the machining target surface without performing the machining operation with the machining tool. It becomes possible. That is, the pushing amount adjusting device can be used as a training device.
In addition, such a control unit can automatically stop the machining of the tool body without the operator stopping the operation of the tool body based on the status display on the display unit. Therefore, it is possible to process the surface to be processed more easily and more stably without relying only on the judgment of the operator.
In addition, by operating the moving mechanism in this way, it becomes possible to automatically stop the processing of the tool body. Therefore, it becomes possible to process the surface to be processed more easily and more stably without depending on the judgment of the operator.
また、前記光学センサは、前記工具本体の外周側で、かつ、前記加工対象面上の互いに離間した複数の位置で測定を行うように複数設けられていてもよい。 Further, a plurality of the optical sensors may be provided so as to perform measurement at a plurality of positions separated from each other on the outer peripheral side of the tool main body and on the processing target surface.
このように光学センサが、工具本体の外周側の複数の位置で加工対象面の測定を行うことで、加工対象面上でいずれの方向に工具本体を移動させた場合であっても、移動方向の前方側を、まず光学センサで測定した後に加工を行うことになる。即ち、光学センサでの測定を行う前に加工対象面の加工を行ってしまうことがなくなり、加工過多や、加工不足を効果的に抑制することができる。 Thus, even if the optical sensor moves the tool main body in any direction on the processing target surface by measuring the processing target surface at a plurality of positions on the outer peripheral side of the tool main body, the movement direction The front side is first measured with an optical sensor and then processed. In other words, the processing target surface is not processed before the measurement by the optical sensor, and excessive processing and insufficient processing can be effectively suppressed.
また、上記の押込量調整装置は、前記把持部と前記工具本体との間に介在されて前記加工対象面に当接することで、該把持部と該工具本体とを前記加工対象面上に支持する支持部をさらに備え、前記光学センサは、前記支持部に固定されて該支持部とともに前記加工対象面上を移動可能に設けられていてもよい。 In addition, the indentation amount adjusting device is interposed between the grip portion and the tool main body and abuts on the processing target surface, thereby supporting the grip portion and the tool main body on the processing target surface. The optical sensor may be provided so as to be movable on the surface to be processed together with the support portion.
このように支持部を設け、この支持部に光学センサを固定することで、加工対象面と光学センサの測定部分との間のギャップを一定に保つことができ、光学センサの測定値を安定させることができる。よって、光学センサの測定値の信頼性を向上でき、加工過多や、加工不足をさらに効果的に抑制することができる。 By providing the support portion in this way and fixing the optical sensor to the support portion, the gap between the processing target surface and the measurement portion of the optical sensor can be kept constant, and the measurement value of the optical sensor is stabilized. be able to. Therefore, the reliability of the measured value of the optical sensor can be improved, and excessive processing and insufficient processing can be more effectively suppressed.
また、前記処理部は、前記光学センサの測定値に対して移動平均処理を施した移動平均値から前記処理値を生成してもよい。 The processing unit may generate the processing value from a moving average value obtained by performing a moving average process on the measurement value of the optical sensor.
光学センサの移動方向に加工対象面の状態が急激に変化する場合、加工対象面上で光学センサが移動すると測定値が急激に変化することになる。ここで、移動平均処理を施して処理値を生成することで、表示部での表示が急激に変化することがなくなり、作業者がどのタイミングで工具本体を動作させ、停止させるべきなのか、判断が容易となる。 When the state of the surface to be processed changes rapidly in the moving direction of the optical sensor, the measured value changes rapidly when the optical sensor moves on the surface to be processed. Here, by generating a processed value by performing a moving average process, the display on the display unit will not change abruptly, and it is determined when the operator should operate and stop the tool body Becomes easy.
また、前記処理部は、複数の前記光学センサの測定値を平均した平均測定値から前記処理値を生成してもよい。 The processing unit may generate the processing value from an average measurement value obtained by averaging the measurement values of the plurality of optical sensors.
このように平均測定値を用いることで加工対象面の局所的な状態変化に影響されることなく、工具本体の近傍の加工対象面の状態を全体的に把握することができる。 By using the average measurement value in this way, the state of the machining target surface in the vicinity of the tool body can be grasped as a whole without being affected by the local state change of the machining target surface.
また、前記処理部は、複数の前記光学センサの測定値のうち、予め定めた所定値側の最大値から前記処理値を生成してもよい。 The processing unit may generate the processing value from a predetermined maximum value on a predetermined value side among the measurement values of the plurality of optical sensors.
例えば、加工対象面の加工が十分に行われたとする値（いわゆる安全値）を所定値として設定しておけば、この値側の最大値が測定された際に、この値を選択的に用いて表示部で状態表示を行うことができる。従って、作業者は、より効果的に加工対象面の加工を停止することができ、加工過多を抑制することができる。
ここで、予め定めた所定値側の最大値とは、予め定めた値がプラスの数値である場合には、このプラス側の最大値を示し、予め定めた所定値がマイナスの数値である場合には、マイナス側の最大値（即ち最小値）を示す。
For example, if a value (so-called safety value) that the surface to be machined is sufficiently processed is set as a predetermined value, this value is selectively used when the maximum value on this value side is measured. The status can be displayed on the display unit. Therefore, the operator can stop the processing of the processing target surface more effectively, and can suppress excessive processing.
Here, the predetermined maximum value on the predetermined value side indicates the maximum value on the positive side when the predetermined value is a positive numerical value, and the predetermined predetermined value is a negative numerical value. Indicates the maximum value (that is, the minimum value) on the minus side.
また、前記表示部は、前記処理値が予め定めた閾値を超えた際に、前記状態表示としてＬＥＤによる表示を行ってもよい。 The display unit may display an LED as the status display when the processing value exceeds a predetermined threshold.
このようにＬＥＤを用いて状態表示が行われることで、作業者が加工対象面の状態を認識し易くなり、さらに安定した加工が可能となる。 By displaying the state using the LED in this way, the operator can easily recognize the state of the surface to be processed, and further stable processing is possible.
また、前記表示部は、前記処理値が予め定めた閾値を超えた際に、前記状態表示として警報音を発してもよい。 The display unit may emit an alarm sound as the status display when the processing value exceeds a predetermined threshold value.
このように警報音を用いて状態表示が行われることで、作業者が加工対象面の状態を認識し易くなり、さらに安定した加工が可能となる。 By displaying the state using the alarm sound in this way, the operator can easily recognize the state of the surface to be processed, and further stable processing is possible.
また、上記の押込量調整装置は、前記工具本体の使用時間を計測するタイマーと、前記タイマーの計測値を基に積算時間値を演算して、該積算時間値に応じた状態表示を前記表示部に行わせる時間処理部とをさらに備えていてもよい。 In addition, the push-in amount adjusting device calculates a cumulative time value based on a timer that measures the usage time of the tool body and a measured value of the timer, and displays a status display corresponding to the cumulative time value. And a time processing unit to be performed by the unit.
このような押込量調整装置によれば、例えば工具本体に取り付けたサンドペーパー等の加工用の消耗品の使用時間を自動的に測定できる。従って例えば、使用時間がこのような消耗品の消耗等により、消耗品に交換が必要な時間となった際に、表示部での状態表示を行わせることで作業者が消耗品の交換時期を容易に認識することができる。 According to such an indentation amount adjusting device, it is possible to automatically measure the usage time of consumables for processing such as sandpaper attached to the tool body. Therefore, for example, when the usage time has become a time that requires replacement of the consumables due to the consumption of such consumables, the operator can indicate the time for replacement of consumables by displaying the status on the display unit. It can be easily recognized.
また、前記表示部は、前記積算時間値が予め定めた閾値を超えた際に、前記状態表示としてＬＥＤによる表示を行ってもよい。 The display unit may display an LED as the status display when the accumulated time value exceeds a predetermined threshold value.
このようにＬＥＤを用いて状態表示が行われることで、作業者が、例えば工具本体に取り付けた消耗品の交換時期を認識し易くなり、さらに安定した加工が可能となる。 By displaying the status using the LED in this manner, the operator can easily recognize, for example, the replacement time of the consumables attached to the tool body, and more stable processing is possible.
また、本発明の一態様に係る研磨装置は、上記の押込量調整装置と、前記押込量調整装置によって支持されるとともに前記加工対象面の研磨加工を行う工具本体と、を備えている。 Further, a polishing apparatus according to an aspect of the present invention includes the above-described indentation amount adjusting device, and a tool main body that is supported by the indentation amount adjusting device and that polishes the surface to be processed.
このような研磨装置によれば、押込量調整装置を備えていることで、光学センサで加工対象面の状態を測定し、この状態を表示することで作業者が容易に加工対象面の状態を把握することが可能となる。従って、作業者の技量等に影響されることなく、一定の品質で加工対象面を加工することができる。
また、加工工具による加工動作をさせずに、光学センサでの測定を行って加工対象面の状態表示を行わせることで、作業者は、どのタイミングで加工を停止すればよいか等を学習することが可能となる。
According to such a polishing apparatus, by providing an indentation amount adjusting device, the state of the surface to be processed is measured by the optical sensor, and the state of the surface to be processed can be easily determined by displaying the state. It becomes possible to grasp. Therefore, the surface to be processed can be machined with a certain quality without being affected by the skill of the operator.
In addition, the operator learns at what timing the machining should be stopped by performing the measurement with the optical sensor and displaying the status of the machining target surface without performing the machining operation with the machining tool. It becomes possible.
本発明の押込量調整装置、及び研磨装置によれば、光学センサを設け、加工対象面の状態表示を行うことで、加工対象面を容易に、かつ、安定して加工することが可能である。 According to the indentation amount adjusting device and the polishing device of the present invention, it is possible to easily and stably process the processing target surface by providing the optical sensor and displaying the state of the processing target surface. .
〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態の研磨装置１について図１から図４を参照して説明する。
本実施形態の研磨装置１は、研磨ディスク部１０ａを有する公知の加工工具である研磨工具１０（工具本体）と、研磨工具１０を支持して加工対象面２０に対して研磨加工を行う際に使用される押込量調整装置３とを備えている。
[First embodiment]
Hereinafter, a
The polishing
本実施形態で使用する研磨工具１０としては、図１から図３に示すような３Ｍ社製のダブルアクションサンダーを用いている。そして、研磨工具１０は、加工対象面２０に当接可能とされた円盤状の研磨ディスク部１０ａと、研磨ディスク部１０ａを回転させるエアモータ（不図示）に空気を供給するエア源１０ｃと、エア源１０ｃから上記エアモータへの空気の供給量を調整する電磁バルブ１０ｄと、研磨工具１０の上部に配置されるレバー１０ｆと、レバー１０ｆと連動し電磁バルブ１０ｄの開閉量を調整するスイッチ部１０ｅと、を有している。
As the
研磨工具１０では、上部からレバー１０ｆが押しこまれることでスイッチ部１０ｅによって電磁バルブ１０ｄが開放され、上記エアモータにエア源１０ｃから空気が供給されて研磨ディスク部１０ａが回転し、加工対象面２０を研磨する。そして、研磨ディスク部１０ａでは、レバー１０ｆによってスイッチ部１０ｅが押されることで電磁バルブ１０ｄの開閉量が調整され、上記エアモータへの空気の供給量が調整されて回転数が調整可能となっている。
In the
加工対象面２０は、塗装が施された加工対象物の塗装面である。即ち、下地層２０ｂの上から下地層２０ｂと色の異なる塗料が吹き付けられることで形成された塗膜２０ａの表面である。本実施形態では、再塗装するために下地層２０ｂを残して塗膜２０ａのみを研磨し剥離する場合に研磨工具１０を用いることを想定している。
The
押込量調整装置３は、研磨工具１０を支持する把持部４と、把持部４と研磨工具１０との間に設けられた移動機構６０と、移動機構６０の動作を制御するコントローラ１００（図４参照）とを備えている。
The pushing amount adjusting device 3 includes a gripper 4 that supports the polishing
把持部４は、研磨ディスク部１０ａを加工対象面２０に押し付ける際に、作業者によって把持可能であるとともに研磨工具１０に一体に固定されて研磨工具１０を支持している。
この把持部４は、研磨工具１０の外周に沿って配置される外周把持部材４２を有している。
The gripping part 4 supports the polishing
The grip portion 4 has an outer
外周把持部材４２は、薄板状をなす金属板によって形成され、一端を切り欠かれたリング状をなして研磨工具１０の外周に沿って配置されている。
The outer
移動機構６０は、把持部４と研磨ディスク部１０ａとの間に配されて、研磨ディスク部１０ａを加工対象面２０に対して近接する方向、及び離間する方向に移動させる。そして、研磨ディスク部１０ａが加工対象面２０に当接した状態で加工対象面２０に対して一定の力Ｆを作用させるように、把持部４に対する研磨ディスク部１０ａの相対位置を調整する。
The moving
この移動機構６０は、把持部４と研磨ディスク部１０ａとの間に配されて流体の圧力によって駆動されるアクチュエータ６１、及び研磨ディスク部１０ａに付勢力を付与する付勢部材６２と、アクチュエータ６１へ流体を供給する流体供給部６５と、アクチュエータ６１及び付勢部材６２と、把持部４との間に介在されるとともに研磨工具１０を加工対象面２０上に支持する支持部５１とを有している。
The moving
流体供給部６５は、アクチュエータ６１側に配された液体部６６と、アクチュエータ６１から離間する側に配された気体部６７と、これら液体部６６と気体部６７との間に設けられた気液変換部７３とを有しており、これら気体部６７と気液変換部７３とは流体の流通可能な配管７７ａによって、また、気液変換部７３と液体部６６とは流体の流通可能な配管７７ｂによって接続されている。
The
気体部６７は、上記流体として空気ＡＲ（気体）を、例えば工場エア等を空気源として導入する。気体部６７には、配管７７ａ上に空気ＡＲの圧力を調整可能な減圧弁７１、及び、気液変換部７３と減圧弁７１との間には、空気ＡＲの流路、即ち配管７７ａの開閉を行なう電磁弁装置７０が設けられている。
The
これら電磁弁装置７０、及び減圧弁７１はコントローラ１００によって制御され、アクチュエータ６１への流体の供給圧力、及び供給の有無を切り替えることで、アクチュエータ６１の動作を制御する。なお、本実施形態では、電磁弁装置７０は、電源がＯＦＦで閉状態となる。
The
液体部６６は、流体として油Ｏ（液体）をアクチュエータ６１に導入しアクチュエータ６１を駆動する。
The
気液変換部７３は、気体部６７から導入された空気ＡＲの圧力を、液体部６６における油Ｏの圧力に変換する。
The gas-
ここで、液体部６６は、気液変換部７３とアクチュエータ６１との間に設けられた絞り部７４と、この絞り部７４に並列に設けられたバイパス流路７５と、バイパス流路７５に設けられた弁装置７６とをさらに有している。
Here, the
絞り部７４は、油Ｏの流動抵抗を増大して工具振動の減衰を利かせるようにして、配管７７ｂの内径、即ち、空気ＡＲの流路の断面積が一部縮径するように設けられた部材であり、例えば配管７７ｂよりも内径が小さな配管である。
The
バイパス流路７５は、絞り部７４を介さずに油Ｏを流通させる流路を形成する配管７７ｃとなっている。
また、弁装置７６はいわゆる逆止弁であって、液体部６６から気体部６７に向かう方向にのみバイパス流路７５を開放し、油Ｏを流通させる。
The
Further, the
アクチュエータ６１は、複数が研磨ディスク部１０ａの周方向に互いに等間隔に設けられている。なお、本実施形態ではこのアクチュエータ６１は三つが設けられている。
A plurality of
各々のアクチュエータ６１は、筒状のシリンダ８０と、シリンダ８０に対して摺動しながら把持部４から研磨工具１０に向かって進退可能に設けられたピストン８１とを有している。
Each
シリンダ８０の側面であって、ピストン８１よりも研磨工具１０側の位置には給油ポート８０ａが形成されている、給油ポート８０ａには液体部６６からの配管７７ｂが接続されており、液体部６６から油Ｏが導入されるようになっている。油Ｏがシリンダ８０内に導入されると、ピストン８１を把持部４に向かって押し上げることで、把持部４に対する研磨ディスク部１０ａの相対位置を調整する。
An
ここで上述したように、ピストン８１の移動量は、気体部６７に設けられた電磁弁装置７０及び減圧弁７１を上記コントローラ１００によって制御することで、調整可能となっている。
As described above, the movement amount of the
付勢部材６２は、例えばコイルバネ等の弾性部材であって、シリンダ８０内のピストン８１よりも把持部４側で、シリンダ８０の底面とピストン８１との間に介在されている。この付勢部材６２は、研磨ディスク部１０ａが加工対象面２０に対して一定の力Ｆで加工対象面２０に当接している状態で、研磨ディスク部１０ａが加工対象面２０から離間するように付勢力を付与している。
The biasing
より具体的には、付勢部材６２は、液体部６６からの油Ｏの圧力がシリンダ８０内に作用しない状態で、付勢部材６２の付勢力によって研磨工具１０を把持部４側に持ち上げ可能な程度に、研磨工具１０の自重等を考慮してバネ定数が決定されている。
なお、付勢部材には、ゴム部材や板バネ等、様々な弾性部材を適用可能である。
More specifically, the urging
Various elastic members such as a rubber member and a leaf spring can be applied to the urging member.
支持部５１は、各アクチュエータ６１に対応するように、把持部４の周りに離間して複数配置されている。なお本実施形態では、三つが互いに周方向に等間隔に離間して配置されている。（なお、図示都合上、図４にでは三つの支持部５１のうち、二つのみが記載されている。）
A plurality of
各々の支持部５１は、研磨加工の前後にわたって加工対象面２０上に接触して研磨工具１０を加工対象面２０上に支持する。また研磨加工を行う前後の初期状態では、支持部５１が加工対象面２０上に接触した状態で、研磨ディスク部１０ａが加工対象面２０から離間するように、支持部５１が研磨ディスク部１０ａよりも加工対象面２０側に突出するように設けられている（図４（ａ）参照）。
Each supporting
この支持部５１は、加工対象面２０に当接した状態で回転する球面ローラ部５１ａと、球面ローラ部５１ａと一体に接続される支持部ロッド５１ｂと、支持部ロッド５１ｂを外周把持部材４２に固定する支持部接続部材５１ｃとを有している。
The
球面ローラ部５１ａは、回転可能に配置された球状部材を有しており、加工対象面２０に当接して球状部材が回転することで、加工対象面２０上で研磨装置１全体を移動可能としている。
The
支持部ロッド５１ｂは、球面ローラ部５１ａから鉛直方向上方に円柱状をなして延びる棒部材であり、球面ローラ部５１ａが設けられた端部とは反対側の端部に、雄ねじ部５１ｂ１が形成されている。
The
支持部接続部材５１ｃは、矩形板状の金属板で、雌ねじ部５１ｃ１が形成された孔部が一方の端部に形成されている。そして、この雌ねじ部５１ｃ１に支持部ロッド５１ｂの雄ねじ部５１ｂ１が螺合することで、支持部接続部材５１ｃが支持部ロッド５１ｂに固定されている。また、この支持部接続部材５１ｃは、雌ねじ部５１ｃ１の形成されていない側の他方の端部で外周把持部材４２に固定されている。
The support
次に、コントローラ１００について説明する。
図４に示すように、コントローラ１００は、加工対象面２０の状態を光学的に測定する光学センサ１０１と、光学センサ１０１の測定値から処理値を生成する処理部１０２と、処理値に応じた表示を行う表示部１０３と、処理値に基づいて移動機構を動作させる制御部１０４とを備えている。
Next, the controller 100 will be described.
As illustrated in FIG. 4, the controller 100 includes an
光学センサ１０１は、支持部５１の支持部ロッド５１ｂに取り付けられる色差センサであり、加工対象面２０の色差を測定し、信号を出力することで加工対象面２０の状態を光学的に測定する。
The
光学センサ１０１は、球面ローラ部５１ａよりも加工対象面２０から離れるように配置されて支持部５１の支持部ロッド５１ｂに固定されており、球面ローラ部５１ａが加工対象面２０に当接しても光学センサ１０１が加工対象面２０から一定の距離だけ離間するよう配置されている。さらに、この光学センサ１０１は、研磨ディスク部１０ａの径方向外側（外周側）に各支持部ロッド５１ｂから突出するように設けられて、研磨ディスク部１０ａの外周側で加工対象面２０の状態を測定することで、研磨ディスク部１０ａがいずれの方向に移動した場合であっても、研磨加工を行う前に加工対象面２０の色差を測定することが可能となっている。
The
処理部１０２は、光学センサ１０１の測定値を受けて、この測定値を基に処理値を生成する。
The
ここで、処理部１０２は、光学センサ１０１の測定値に対して移動平均処理を施して移動平均値を算出し、この移動平均値を用いて処理値を生成してもよい。
また、処理部１０２は、複数の光学センサ１０１の測定値を平均した平均測定値を用いて処理値を生成してもよい。
さらに、処理部１０２は、複数の光学センサ１０１の測定値のうち、後述する「予め定めた所定値」側の最大値を用いて処理値を生成してもよい。
ここで、上述した予め定めた所定値側の最大値とは、この所定値がプラスの数値である場合には、このプラス側の最大値を示し、この所定値がマイナスの数値である場合には、マイナス側の最大値（即ち最小値）を示す。
また、処理部１０２は、光学センサ１０１の測定値の所定時間内の平均値や、ある色（下地層２０ｂの色）の周波数の測定レベルと他の色（塗膜２０ａの色）の周波数の測定レベルとの比率を用いて処理値を生成してもよい。
Here, the
The
Further, the
Here, the predetermined maximum value on the predetermined value side indicates the maximum value on the positive side when the predetermined value is a positive numerical value, and when the predetermined value is a negative numerical value. Indicates the maximum value (that is, the minimum value) on the minus side.
Further, the
表示部１０３は、処理部１０２からの処理値を受けて、加工対象面２０の状態を表示する。具体的には、例えば、光学センサ１０１の処理値が予め定めた閾値を超え、閾値よりも大きな値となった際に、加工対象面２０の状態表示としてＬＥＤによる表示を行うか、警報音を発する。なお、ＬＥＤ表示と警報音とを併用してもよい。
The
ここで閾値は、塗装面における剥離したい層と、剥離したくない層との色差から決定される値である。即ち、本実施形態では、閾値は加工対象面２０の塗膜２０ａの色と下地層２０ｂとの色との色差から決定される値であって、この閾値を処理値が超えた場合、塗膜２０ａが剥離されて下地層２０ｂが露出したと判断されるような値である。
そして、上述した「予め定めた所定値」が閾値として設定される。
Here, the threshold value is a value determined from a color difference between a layer desired to be peeled and a layer not desired to be peeled on the painted surface. That is, in this embodiment, the threshold value is a value determined from the color difference between the color of the coating film 20a on the
Then, the above-mentioned “predetermined predetermined value” is set as the threshold value.
制御部１０４は、処理部１０２からの処理値の出力によって、移動機構６０の電磁弁装置７０や減圧弁７１の制御を行う。具体的には、光学センサ１０１の処理値が閾値を超え、閾値よりも大きな値となった際に、研磨ディスク部１０ａを加工対象面２０から離間する方向へ移動させるように電磁弁装置７０や減圧弁７１を動作させる。このようにして研磨加工の停止が自動で実行されるようになっている。
The
また、制御部１０４は、光学センサ１０１の処理値が閾値を超え、閾値よりも大きな値となった際に、研磨ディスク部１０ａの回転を停止させてもよい。
さらに、制御部１０４は、研磨工具１０を加工対象面２０から離間する方向へ移動させるとともに研磨ディスク部１０ａの回転を停止させてもよい。
なお制御部１０４は、処理値が閾値以下の値である場合には、研磨ディスク部１０ａによる研磨加工が維持されるように制御する。
Further, the
Furthermore, the
When the processing value is equal to or less than the threshold value, the
このように研磨工具１０を加工対象面２０から離間する方向へ移動させる機構や、研磨ディスク部１０ａの回転を停止させる機構には、インターロック機構が採用されており、光学センサ１０１の処理値が閾値以下の値となるまでは、研磨工具１０を加工対象面２０に近接させることや、研磨ディスク部１０ａを回転させることができないようになっている。
As described above, an interlock mechanism is employed as a mechanism for moving the polishing
次に、図５に沿って、コントローラ１００における測定値、及び処理値の処理手順について説明する。
まず、光学センサ１０１で加工対象面２０の測定を行って、加工対象面２０の状態に応じて異なる測定値Ｘを取り込み、処理部１０２にデータを送る（Ｓ１１）。
Next, the measurement value and processing value processing procedures in the controller 100 will be described with reference to FIG.
First, the
その後、測定値Ｘに基づいて処理部１０２で処理値Ｙを生成する（Ｓ１２）。そして、処理部１０２で処理値Ｙと閾値Ｙ０との比較を行い、処理値Ｙが閾値Ｙ０以下の値となっているか否かを判断する（Ｓ１３）。
Thereafter, the
そして、処理値Ｙが閾値Ｙ０以下の値となっている場合、「ＹＥＳ」と判断され、再び光学センサ１０１での測定値Ｘの取り込みを行うとともに、研磨加工を継続する（Ｓ１１）。
If the processing value Y is equal to or less than the threshold value Y0, it is determined as “YES”, the measurement value X is taken in again by the
一方で、処理値Ｙが閾値Ｙ０よりも大きい値となっている場合、「ＮＯ」と判断され、表示部１０３でＬＥＤによる状態表示を行ったり、警報を発したりする（Ｓ１４）。
On the other hand, when the processing value Y is larger than the threshold value Y0, it is determined as “NO”, and the
さらに、処理値Ｙが閾値Ｙ０よりも大きい値となっている場合、制御部１０４でのインターロック機構によって、研磨加工を停止する（Ｓ１５）。
なお、この場合、光学センサ１０１の処理値Ｙが閾値Ｙ０以下の値となる位置に研磨工具１０を移動させた後に、不図示の起動スイッチを作業者が操作することで再度研磨加工を行うようになっている。
Further, when the processing value Y is larger than the threshold value Y0, the polishing process is stopped by the interlock mechanism in the control unit 104 (S15).
In this case, after the
ここで、制御部１０４を設けない場合には、図５の破線に示すように、表示部１０３でＬＥＤによる状態表示を行ったり、警報を発したりした後に（Ｓ１４）、研磨加工を停止せずに光学センサ１０１で測定値の取り込み（Ｓ１４）を継続してもよい。
Here, when the
このような研磨装置１によると、まず、加工対象面２０の研磨加工を行う際には図４（ａ）に示すように、加工対象面２０に支持部５１の球面ローラ部５１ａを接触させる。その後、電磁弁装置７０を開状態として、図４（ｂ）に示すように気体部６７からの空気ＡＲの圧力を、気液変換部７３で油Ｏの圧力に変換し、液体部６６によって油Ｏをアクチュエータ６１へ導入する。
According to such a
この際、減圧弁７１によって空気ＡＲの圧力を調整することで油Ｏの圧力の調整を行い、アクチュエータ６１を移動させ、加工対象面２０に研磨ディスク部１０ａから作用する荷重を設定する。そして、研磨ディスク部１０ａから加工対象面２０に対して一定の力Ｆを作用させ、研磨加工中はこの状態を維持する。
At this time, the pressure of the oil O is adjusted by adjusting the pressure of the air AR by the
このように、アクチュエータ６１、即ち、押込量調整装置３の移動機構６０によって、加工対象面２０の研磨加工を行う際には研磨工具１０を把持部４に対して相対移動させることができる。そして、研磨ディスク部１０ａを加工対象面２０に近接させて当接させ、加工対象面２０に対して作用させる力Ｆを一定に保つことができる。従って、作業者の技量によらずに加工対象面２０を安定して加工することが可能となる。
As described above, the polishing
さらに、加工対象面２０に研磨ディスク部１０ａを当接させて加工対象面２０の加工を行う際には、光学センサ１０１で加工対象面２０の状態を測定し、この状態を表示部１０３で表示する。従って、研磨加工時に作業者が容易に加工対象面２０の状態を把握することが可能となる。
Further, when the
さらに、制御部１０４が、アクチュエータ６１を制御し、研磨工具１０を把持部４に対して相対移動させ、加工対象面２０から研磨ディスク部１０ａを離間させるようになっている。従って、作業者が表示部１０３の状態表示に基づいて研磨ディスク部１０ａの動作を停止させなくとも、自動的に研磨ディスク部１０ａの加工を停止させることが可能となる。従って、作業者の判断に頼ることなく、より容易に、かつ、より安定して加工対象面２０の加工を行うことが可能となる。
Further, the
ここで、研磨ディスク部１０ａを動作させずに、また、研磨ディスク部１０ａを加工対象面２０に接触させずに。光学センサ１０１での測定を行って加工対象面２０の状態表示を行わせることで、作業者は、どのタイミングで研磨加工を停止すればよいか等を学習することが可能となる。即ち、押込量調整装置３をトレーニング装置として用いることが可能である。
Here, without operating the
また、本実施形態では光学センサ１０１が、研磨ディスク部１０ａの外周側の複数の位置で加工対象面２０の測定を行っている。このため、加工対象面２０上でいずれの方向に研磨工具１０を移動させた場合であっても、移動方向の前方側を、まず光学センサ１０１で測定した後に研磨加工を行うことになる。即ち、光学センサ１０１での測定を行う前に加工対象面２０の研磨加工を行ってしまうことがなくなり、加工過多や、加工不足を効果的に抑制することができる。
In this embodiment, the
さらに、移動機構６０における支持部５１の支持部ロッド５１ｂに光学センサ１０１を固定することで、加工対象面２０と光学センサ１０１の測定部分との間のギャップを一定に保つことができ、光学センサ１０１の測定値を安定させることができる。よって、光学センサ１０１の測定値の信頼性を向上でき、加工対象面２０の加工過多や、加工不足をさらに効果的に抑制することができる。
Furthermore, by fixing the
さらに、光学センサ１０１の移動方向に加工対象面２０の状態が急激に変化する場合、加工対象面２０上で光学センサ１０１が移動すると測定値が急激に変化することになる。ここで、移動平均処理を施して処理値を生成することで、表示部１０３での表示が急激に変化することがなくなり、作業者がどのタイミングで研磨工具１０を動作させ、停止させるべきなのか、判断が容易となる。
Furthermore, when the state of the
また、このように測定値が急激な変化を繰り返すことで処理値が閾値を跨いで変化を繰り返すと、制御部１０４が加工対象面２０に対して研磨工具１０を短時間で繰り返し近接、離間させたり、研磨工具１０の回転を停止させたり動作させたりすることになる。即ちチャタリングが生じる可能性があるが、この点、移動平均値を処理値とすることで、このようなチャタリングの発生を抑制することができる。
In addition, when the measurement value repeats abrupt changes in this manner and the process value repeatedly changes across the threshold value, the
さらに、処理部１０２が、複数の光学センサ１０１の測定値を平均した平均測定値を用いて処理値を生成する場合、加工対象面２０の局所的な状態変化に影響されることなく、研磨工具１０の近傍の加工対象面２０の状態を全体的に把握することができる。よってより効率的に加工を行うことができる。
Further, when the
さらに、処理部１０２が、複数の光学センサ１０１の測定値のうち、予め定めた所定値、即ち閾値側の最大値を用いて処理値を生成する場合には、より効果的に加工対象面２０の研磨加工を停止することができ、加工過多を抑制することができる。
Further, when the
さらに、表示部１０３では、ＬＥＤ、警報音を用いて加工対象面２０の状態表示が行われることで、作業者が加工対象面２０の状態を認識し易くなり、さらに安定した加工が可能となる。
Further, the
本実施形態の研磨装置１によると、光学センサ１０１を設けた押込量調整装置を備えることで、加工対象面２０の状態表示を行うことができ、加工対象面２０を容易に、かつ、安定して加工することが可能である。
According to the
なお、コントローラ１００のうち、光学センサ１０１以外の構成要素は、研磨装置１と一体に設けられていてもよいし、別体であってもよい。
In the controller 100, components other than the
〔第二実施形態〕
以下、本発明の第二実施形態に係る研磨装置２０１について説明する。
なお、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図６に示すように、研磨装置２０１では、コントローラ２１０は、研磨工具１０の使用時間を計測するタイマー２１１と、タイマー２１１の計測値を基に積算時間値を演算して、積算時間値に応じた状態表示を表示部１０３に行わせる時間処理部２１２とをさらに備えている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the polishing
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6, in the
タイマー２１１は、研磨ディスク部１０ａが加工対象面２０に当接している状態で、かつ回転している状態にある場合、即ち研磨加工が行われている時間を計測する。なお、研磨加工が行われていない間は、このタイマー２１１は動作しないようになっている。
The
このタイマー２１１は、研磨装置２０１と一体に設けられていてもよいし、研磨装置２０１と別体であってもよい。
The
時間処理部２１２は、タイマー２１１で計測した上記使用時間を積算することで積算時間を表示部１０３へ送る。
The
表示部１０３は、積算時間が予め定めた閾値を超え、閾値よりも大きな値となった際に、研磨工具１０の使用状態表示としてＬＥＤによる表示を行うか、警報音を発する。ＬＥＤ表示と警報音とを併用してもよい。
When the accumulated time exceeds a predetermined threshold value and becomes a value larger than the threshold value, the
ここで閾値は、例えば、研磨ディスク部１０ａのサンドペーパーの目詰まり等で、十分に加工対象面２０の研磨加工を行うことができなくなるような研磨工具１０の使用時間に設定される。
Here, the threshold value is set to a usage time of the polishing
次に、図７に沿って、コントローラ２１０における計測値、及び積算時間値の処理手順について説明する。
まず、タイマー２１１で研磨工具１０の使用時間の計測を行って、計測値Ａを取り込み、時間処理部２１２にデータを送る（Ｓ２１）。
Next, the processing procedure of the measured value and the accumulated time value in the controller 210 will be described with reference to FIG.
First, the usage time of the polishing
その後、計測値Ａに基づいて時間処理部２１２で積算時間値Ｂを生成する（Ｓ２２）。そして、処理部１０２で積算時間値Ｂと閾値Ｂ０との比較を行い、積算時間値Ｂが閾値Ｂ０よりも大きな値となっているか否かを判断する（Ｓ２３）。
Thereafter, based on the measured value A, the
そして、積算時間値Ｂが閾値Ｂ０以下の値となっている場合、「ＹＥＳ」と判断され、再びタイマー２１１での計測値Ａの取り込みを行うとともに、研磨加工を継続する（Ｓ２１）。
If the accumulated time value B is equal to or less than the threshold value B0, it is determined as “YES”, the measurement value A is taken in again by the
一方で、積算時間値Ｂが閾値Ｂ０よりも大きな値となっている場合、「ＮＯ」と判断され、表示部１０３でＬＥＤ、警報による状態表示を行って（Ｓ２４）、計測を終了する。
なお、図７の破線に示すように、表示部１０３での状態表示を行った後でも、計測を終了せず、計測値Ａの取り込みを継続してもよい。
On the other hand, when the accumulated time value B is larger than the threshold value B0, it is determined as “NO”, the
Note that, as indicated by a broken line in FIG. 7, even after the state display on the
本実施形態の研磨装置２０１によると、研磨工具１０の使用時間の積算値を自動的に取得できる。従って、例えば、使用時間が研磨工具１０における研磨ディスク部１０ａの消耗等で、交換が必要な時間となった際に、表示部１０３での状態表示を行わせることで作業者が研磨ディスク部１０ａの交換時期を容易に認識することができる。
According to the
なお、本実施形態でも第一実施形態の制御部１０４のように、研磨工具１０の使用時間の積算時間値が、上記の閾値を超えた場合に、研磨加工を停止させる制御部を設けてもよい。
Note that, in this embodiment as well, like the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but each configuration in the embodiment and combinations thereof are examples, and additions, omissions, and configurations of the configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. Substitutions and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
押込量調整装置３は上述のような構成は一例であって、制御部１０４によって研磨加工を停止させることが可能なものであればよい。即ち、例えば、流体供給部６５が気体部６７と液体部６６とを組み合わせた構成とせず、気体部６７のみや、液体部６６のみから構成されていてもよい。さらに、気体として空気ＡＲ以外の気体をもちいてもよいし、液体として油Ｏ以外の液体を用いてもよい。
The push-in amount adjusting device 3 is merely an example of the configuration described above, and any device that can stop the polishing process by the
また、付勢部材６２、流体供給部６５を設けずに、電気で駆動するアクチュエータを用いて、電気的に研磨工具１０の位置を制御してもよい。
Further, the position of the polishing
さらに、加工対象面２０の状態に関わりなく、研磨工具１０の動作を停止させたり起動させたりするスイッチや、保守点検用、動作チェック用のスイッチを設けてもよい。
Furthermore, a switch for stopping or starting the operation of the polishing
上記の押込量調整装置、及び研磨装置よると、光学センサを設け、加工対象面の状態表示を行うことで、加工対象面を容易に、かつ、安定して加工することが可能である。 According to the indentation amount adjusting device and the polishing device described above, by providing an optical sensor and displaying the state of the surface to be processed, the surface to be processed can be easily and stably processed.
１…研磨装置
３…押込量調整装置
４…把持部
１０…研磨工具
１０ａ…研磨ディスク部
１０ｃ…エア源
１０ｄ…電磁バルブ
１０ｆ…レバー
１０ｅ…スイッチ部
２０…加工対象面
２０ａ…塗膜
２０ｂ…下地層
４２…外周把持部材
５１…支持部
５１ａ…球面ローラ部
５１ｂ…支持部ロッド
５１ｂ１…雄ねじ部
５１ｃ…支持部接続部材
５１ｃ１…雌ねじ部
６０…移動機構
６１…アクチュエータ
６２…付勢部材
６５…流体供給部
６６…液体部
６７…気体部
７０…電磁弁装置
７１…減圧弁
７３…気液変換部
７４…絞り部
７５…バイパス流路
７６…弁装置
７６Ａ…弁装置
７７ａ、７７ｂ、７７ｃ…配管
８０…シリンダ
８０ａ…給油ポート
８１…ピストン
Ｆ…力
ＡＲ…空気
Ｏ…油
１００…コントローラ
１０１…光学センサ
１０２…処理部
１０３…表示部
１０４…制御部
２０１…研磨装置
２１０…コントローラ
２１１…タイマー
２１２…時間処理部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記加工対象面の状態を光学的に測定する光学センサと、
前記光学センサの測定値を基に演算し処理値を生成する処理部と、
前記処理部からの前記処理値に応じた前記加工対象面の状態表示を行う表示部と、
前記把持部と前記工具本体との間に設けられて、該工具本体を加工対象面に対して近接する方向、及び離間する方向へ移動させる移動機構と、
前記処理値が予め定めた閾値を超えた際に、前記工具本体を前記加工対象面から離間する方向へ移動させるように、前記移動機構を動作させる制御部と、
を備え、
前記処理値が前記閾値を超えた際に、前記処理部が前記加工対象面の塗膜が剥離されて下地層が露出したと判断し、前記制御部によって前記移動機構を動作させる工具本体の押込量調整装置。 A gripping part that supports a tool body that abuts the surface to be processed and enables processing of the surface to be processed;
An optical sensor for optically measuring the state of the surface to be processed;
A processing unit that calculates and generates a processing value based on the measurement value of the optical sensor;
A display unit for displaying a state of the processing target surface according to the processing value from the processing unit;
A moving mechanism that is provided between the grip portion and the tool main body and moves the tool main body in a direction toward and away from the processing target surface;
A control unit that operates the moving mechanism to move the tool body in a direction away from the processing target surface when the processing value exceeds a predetermined threshold;
With
When said process value exceeds the threshold, the processing unit is release coating of the processed surface is determined as a base layer is exposed, push the tool body for operating the moving mechanism by the control unit Quantity adjustment device.
前記光学センサは、前記支持部に固定されて該支持部とともに前記加工対象面上を移動可能に設けられている請求項１又は２に記載の工具本体の押込量調整装置。 A support portion for supporting the grip portion and the tool body on the processing target surface by being interposed between the grip portion and the tool main body and contacting the processing target surface;
3. The indentation amount adjusting device for a tool body according to claim 1, wherein the optical sensor is fixed to the support portion and provided so as to be movable on the processing target surface together with the support portion.
前記タイマーの計測値を基に積算時間値を演算して、該積算時間値に応じた状態表示を前記表示部に行わせる時間処理部と、
をさらに備える請求項１から８のいずれか一項に記載の工具本体の押込量調整装置。 A timer for measuring the usage time of the tool body;
A time processing unit that calculates an accumulated time value based on the measurement value of the timer and causes the display unit to display a state according to the accumulated time value;
The tool body push-in amount adjusting device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising:
前記押込量調整装置によって支持されるとともに前記加工対象面の研磨加工を行う工具本体と、
を備える研磨装置。 The indentation amount adjusting device according to any one of claims 1 to 10 ,
A tool body that is supported by the indentation amount adjusting device and that polishes the surface to be processed;
A polishing apparatus comprising:
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