机械加工装置以及机械加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术能够以更低的成本，对复合材料、蜂窝构造体等部件进行机械加工。实施方式所涉及的机械加工装置具有电动式的锯和安装机构。电动式的锯将加工对象部件切断。安装机构将所述锯安装于机器人的臂部。另外，实施方式所涉及的机械加工方法是如下机械加工方法，即，通过利用在机器人的臂部安装的切削刀具对复合材料或者蜂窝构造体进行加工，从而制造机械加工部件。另外，实施方式所涉及的机械加工方法是如下机械加工方法，即，通过使在机器人的臂部安装的引导部与用于设置加工对象部件的工具接触，同时利用在所述臂部安装的切削刀具对所述加工对象部件沿所述工具的形状进行加工，从而制造机械加工部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及一种机械加工装置以及机械加工方法。
技术介绍
作为飞机部件等要求强度和轻量化的部件的材料，以往使用复合材料或蜂窝构造体。作为将复合材料或蜂窝构造体作为原材料而制造规定形状的部件的方法之一，举出使用铣刀等切削刀具的机械加工。例如，在制造由复合材料构成的面板(外板)等飞机部件的情况下，将铣刀安装于铣削盘或加工中心等门型的工作机械而进行外形加工等机械加工(例如参照专利文献1)。另一方面，在制造由蜂窝构造体构成的飞机部件的情况下，预先利用市场上出售的带锯(bandsaw)、金属锯等锯切出规定尺寸的蜂窝芯材，通过使用手工工具的手工作业或者使用了门型的工作机械的机械加工，从而进行外形、表面等的精加工(例如参照专利文献2)。专利文献1：日本特开2013－244556号公报专利文献2：日本特开2002－18629号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，使得能够以更低的成本对复合材料、蜂窝构造体等部件进行机械加工。本专利技术的实施方式所涉及的机械加工装置具有电动式的锯和安装机构。电动式的锯将加工对象部件切断。安装机构将前述锯安装于机器人的臂部。另外，本专利技术的实施方式所涉及的机械加工方法是如下机械加工方法，即：利用在机器人的臂部安装的切削刀具，对复合材料或者蜂窝构造体进行加工，从而制造机械加工部件。另外，本专利技术的实施方式所涉及的机械加工方法是如下机械加工方法，即：通过使在机器人的臂部安装的引导部与用于设置加工对象部件的工具接触，同时利用在前述臂部安装的切削刀具对前述加工对象部件沿前述工具的形状进行加工，从而制造机械加工部件。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的机械加工装置的结构的斜视图。图2是从其他方向对图1所示的机器人的臂部的前端、安装机构以及电动式的锯进行观察的斜视图。图3是图1所示的带锯的正视图。图4是说明通过使用锯的切断加工而进行蜂窝芯的倒角(chamfer)加工的情况的例子的图。图5是表示在机械加工装置设置用于确保加工精度的引导部的例子的图。图6是表示图5所示的工具的块体以及带锯侧的凸起的形状的第1变形例的仰视图。图7是表示图5所示的工具的块体以及带锯侧的凸起的形状的第2变形例的仰视图。图8是表示图1所示的机械加工装置所涉及的加工对象、即复合材料面板的一个例子的俯视图。图9是图8所示的复合材料面板的侧视图。标号的说明1…机械加工装置、2…锯、3…安装机构、3A…安装件、3B…杆、3C…安装件、4…机器人、5…带锯、5A…刀片、5B…轮、5C…电动机、5D…壳体、6…动力源、7…臂部、8…控制装置、8A…输入装置、8B…显示装置、9…引导部、9A…凸起、10…压力传感器、11…可视传感器、11A…第1可视传感器、11B…第2可视传感器、W…加工对象部件、W1…蜂窝芯、W2…复合材料面板、W3…耳片、J…工具、J1…块体具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式所涉及的机械加工装置以及机械加工方法进行说明。(结构以及功能)图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的机械加工装置的结构的斜视图，图2是从其他方向对图1所示的机器人的臂部的前端、安装机构以及电动式的锯进行观察的斜视图，图3是图1所示的带锯的正视图。机械加工装置1是利用安装机构3将用于对加工对象部件W进行切断的电动式的锯2安装于机器人4而构成的。在图示的例子中，使用带锯5作为电动式的锯2，但也可以使用线锯、竖锯或者链锯等其他电动式的锯2。电动式的带锯5是如下动力刀具，即，通过将设置了刃具的带状的刀片5A连接为环状，利用大于或等于2个轮5B从内侧进行拉伸，同时进行旋转，从而刀片5A被驱动。因此，作为用于使轮5B进行旋转的动力源，电动机5C被设置于带锯5。在图示的例子中，带锯5构成为，2个轮5B收容于带锯5的壳体5D内，刀片5A的一部分从壳体5D外通过而进行旋转。因此，在从壳体5D外通过的刀片5A的直线的部分，加工对象部件W被切断。电动式的线锯是如下动力刀具，即，通过将固接了金刚石粒子等的切断线连接为环状，利用大于或等于2个轮从内侧进行拉伸，同时进行旋转，从而使切断线被驱动。线锯具有如下优点，即，切断方向是自由的，在切断过程中能够容易地改变切断方向。竖锯(jigsaw)是如下动力刀具，即，通过使设置了刃具的刀片往复运动，从而将加工对象部件W切断。链锯是如下动力刀具，即，通过使设置了多个刃具的链条在刀片的外侧蠕动，利用动力而使链条进行旋转，从而将加工对象部件W切断。机器人4是由电动机等动力源6进行驱动的、具有臂部7的多关节机器人等驱动装置。在图示的例子中，使用能够通过连杆机构从而使多个关节旋转驱动的多关节机器人。当然，也可以使用1个驱动轴的简单的机器人，也可以使用具有多个驱动轴的机器人。例如，能够将在日本特开2011－41992号公报中公开的这种在市场上出售的多关节机器人作为机械加工装置1的机器人4进行使用。此外，为了使得能够将电动式的锯2安装于各种机器人进行使用，也可以不将机器人4自身作为构成要素，而利用电动式的锯2和安装机构3构成具有通用性的机械加工装置1。在该情况下，机械加工装置1成为能够通过安装机构3而安装于所期望的机器人的动力刀具。机器人4由控制装置8进行控制。控制装置8能够由执行机器人4的控制程序的处理器等处理电路构成。另外，根据需要，将输入装置8A及显示装置8B连接于控制装置8。安装机构3是用于将锯2安装于机器人4的臂部7的附加装置。因此，能够将锯2安装于多关节机器人等而将加工对象部件W切断。在图示的例子中，使用安装机构3作为附加装置，该安装机构3具有如下构造，即，将用于安装于臂部7的安装件3C设置于杆3B，在该杆3B的两端设置了用于对锯2进行安装的安装件3A。但是，加工对象部件W的加工内容还可能包含除切断以外的切削。因此，能够将安装机构3设为在机器人4的臂部7可拆装的构造。由此，能够通过将各种电动刀具安装于机器人4的臂部7，从而进行多种加工。作为实用的例子，如果准备用于将刀具安装于机器人4的臂部7的安装机构，该刀具用于以铣刀、钻头等刀具轴为中心进行旋转而进行切削加工，则还能够在利用锯2将加工对象部件W切断后利用铣刀进行外形精加工、表面精加工，或者反过来在利用铣刀进行铣削加工后利用锯2将加工对象部件W切断。即，能够预先可更换地准备用于将锯2安装于机器人4的臂部7的拆装工具、和用于将铣刀等其他刀具安装于机器人4的臂部7的拆装工具。如果将至少锯2安装于机器人4的臂部7，则利用机械加工装置1当然能够廉价地进行金属的板材、块体材料的加工，还能够廉价地进行玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glassfiberreinforcedplastics)、碳纤维增强塑料(CFRP：CarbonFiberReinforcedPlastics)等复合材料的加工、由复合材料或者金属构成的蜂窝构造体的加工。例如，在使用门型的工作机械进行机械加工的情况下，需要建造具有用于对大规模的工作机械进行设置、对工作机械进行设置的大小的厂房。与此相对，如果是将锯2等电动刀具安装于机器人4的臂部7的机械加工装置1，则与对工作机械进行设置的情况相比，能够大幅度地降低机械加工装置1的规模、成本及所占据的面积。而且，在被机械加工去除的切削量的部分大、且加工后的面是平面或者2维曲面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械加工装置，其具有：电动式的锯，其用于将加工对象部件切断；以及安装机构，其用于将所述锯安装于机器人的臂部。

【技术特征摘要】
2015.07.09 JP 2015-1381371.一种机械加工装置，其具有：电动式的锯，其用于将加工对象部件切断；以及安装机构，其用于将所述锯安装于机器人的臂部。2.根据权利要求1所述的机械加工装置，其中，还具有引导部，该引导部用于通过与用于设置所述加工对象部件的工具接触，从而进行沿所述工具的形状的仿形加工。3.根据权利要求1或2所述的机械加工装置，其中，还具有所述机器人。4.根据权利要求2所述的机械加工装置，其中，具有：所述机器人；传感器，其用于对从所述工具施加于所述引导部的力进行测量；以及控制装置，其基于所述传感器的测量结果对所述机器人进行反馈控制，以使从所述工具施加于所述引导部的力恒定。5.一种机械加工方法，其中，通过利用在机器人的臂部安装的切削刀具对复合材料或者蜂窝构造体进行加工，从而制造机械加工部件。6.一种机械加工方法，其中，通过使在机器人的臂部安装的引导部与用于设置加工对象部件的工具接触，同时利用在所述臂部安装的切削刀具对所述加工对象部件沿所述工具的形状进行加工，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川裕一，理塀敦，山下佐一郎，宫下康，
申请(专利权)人：富士重工业株式会社，芙蓉实业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP