CN103167932B - 加工用刷及刷式加工装置 - Google Patents

Abstract

可得到能够提高加工效率的加工用刷及刷式加工装置。在刷式加工装置（12）中，在设置于驱动源（14）的往复旋转轴（16）固定有加工用刷（10）的基座部（20）。刷部（22）从该基座部（20）向沿着往复旋转轴（16）的半径的一侧延伸出。因此，当往复旋转轴（16）往复旋转时，刷部（22）中的多根刷毛（34）沿着往复旋转轴（16）的周向往复摆动。因此，通过将多根刷毛（34）的前端压靠于被加工面，从而能够扫掉该被加工面上的除去对象。并且，在该情况下，由于往复摆动的多根刷毛（34）的前端从往复摆动方向的两侧反复地碰撞除去对象，因此能够有效地除去对象。

Description

加工用刷及刷式加工装置

技术领域

本发明涉及用于进行被加工面的去毛刺、磨削、研磨、磨光、清洗、精加工等各种加工的加工用刷及具备该加工用刷的刷式加工装置。

背景技术

在下述专利文献1所示的加工用刷中，在形成为圆板状的基座单元的轴线方向一侧面同轴地设置有旋转轴，在基座单元的轴线方向的另一侧面安装有刷单元。在这种加工用刷中，基座单元的旋转轴安装于驱动源（旋转致动器）而使加工用刷整体旋转，刷单元压靠于被加工面。由此，可除去被加工面上的除去对象（毛刺等）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-78055号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在如上述那样的加工用刷中，由于刷单元沿着旋转轴的轴线方向延伸，因此，在托架单元旋转时，刷单元的半径方向内侧部分的旋转速度变得比半径方向外侧部分的旋转速度慢。因此，加工有可能产生不均匀，为了消除不均匀，需要重复进行作业。因此，在提高加工效率方面存在改善的余地。

本发明考虑上述事实，目的在于得到能够提高加工效率的加工用刷及刷式加工装置。

用于解决课题的技术方案

本发明第一方面所述的加工用刷具备：基座部，其能够固定于往复旋转轴，所述往复旋转轴设置于驱动源并绕轴线往复旋转；以及刷部，其从所述基座部向沿着所述往复旋转轴的半径的一侧延伸出，通过所述往复旋转轴的往复旋转，所述刷部沿着所述往复旋转轴的周向往复摆动。

在本发明第一方面所述的加工用刷中，在使用时，基座部固定于设置在驱动源的往复旋转轴。刷部从该基座部向沿着往复旋转轴的半径的一侧延伸出。因此，当往复旋转轴借助驱动源的驱动力往复旋转时，加工用刷的刷部沿着往复旋转轴的周向往复摆动。因此，通过将刷部的多根刷毛的前端压靠于被加工面，从而能够利用多根刷毛的前端扫掉（打掉）该被加工面上的除去对象（毛刺、污垢等）。并且，在该情况下，由于往复摆动的多根刷毛的前端从往复摆动方向的两侧反复碰撞除去对象，因此能够有效地除去除去对象。此外，由于刷部向沿着往复旋转轴的半径的一侧延伸出，因此能够与场所无关地使刷部的多根刷毛的前端的往复摆动的速度恒定或大致恒定。由此，能够防止或抑制在加工中产生不均匀。并且，由于基座部固定于驱动源的往复旋转轴，因此能够将往复旋转轴的旋转力直接传递给从该基座部延伸出的刷部，能够强力地使刷部往复摆动。根据以上所述，在本发明中，能够以高精度高效率地进行被加工面的去毛刺、磨削、研磨、磨光、清洗、精加工等各种加工。

本发明第二方面所述的加工用刷为：在第一方面所述的加工用刷中，所述基座部具有：刷安装部，所述刷部的根部安装于所述刷安装部；以及固定部，其从该刷安装部的一端部向与所述刷部相反的一侧延伸，所述固定部固定于所述往复旋转轴，使得所述刷安装部沿着所述往复旋转轴、并且使得所述刷部经由所述刷安装部而向与所述往复旋转轴相反的一侧延伸。

在本发明第二方面所述的加工用刷中，当设置于基座部的固定部固定于驱动源的往复旋转轴时，设置于基座部的刷安装部沿着往复旋转轴而配置，并且刷部（多根刷毛）成为经由该刷安装部而向与往复旋转轴（驱动源）相反的一侧延伸的状态。由此，在例如把持驱动源而将多根刷毛压靠于被加工面时，能够容易施加力。

本发明第三方面所述的加工用刷为：在第二方面所述的加工用刷中，所述基座部由长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲而形成，所述金属板材料中的比弯曲部靠长度方向一端侧的部分为所述固定部，所述金属板材料中的比所述弯曲部靠长度方向另一端侧的部分为所述刷安装部。

在本发明第三方面所述的加工用刷中，由于由长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲而形成基座部，因此能够使基座部成为紧凑且简单的结构，能够实现低成本化。

本发明第四方面所述的发明的加工用刷为：在第一至第三方面中的任一方面所述的加工用刷中，所述刷部中的刷毛由尼龙形成，直径在的范围内且毛长设定在5mm～200mm的范围内。

在本发明第四方面所述的加工用刷中，通过将尼龙制的刷毛的直径设定成如上述那样地稍粗，从而能够有效地除去被加工面上的除去对象。并且，通过将该刷毛的毛长设定成如上述那样地稍长，从而能够良好地使该刷毛挠曲，因此能够使多根刷毛良好地跟随被加工面的凹凸。并且，由于容易将多根刷毛的前端侧插入于狭窄的间隙中，因此能够容易地进行狭窄的间隙的加工。由此，能够进一步提高加工效率。

本发明第五方面所述的加工用刷为：在第一至第四方面中的任一方面所述的加工用刷中，通过设置于所述固定部的被卡合部与设置于所述往复旋转轴的卡合部卡合，从而能够限制所述基座部相对于所述往复旋转轴的相对旋转，并且能够在所述往复旋转轴的周向上以多级方式变更所述基座部相对于所述往复旋转轴的安装角度。

在本发明第五方面所述的加工用刷中，能够限制基座部相对于驱动源的往复旋转轴的相对旋转，并且能够在往复旋转轴的周向上以多级方式变更基座部相对于往复旋转轴的安装角度。由此，能够根据作业而变更基座部相对于往复旋转轴（驱动源）的安装角度、即多根刷毛从往复旋转轴（驱动源）突出的方向，因此能够提高作业性。

本发明第六方面所述的刷式加工装置具备：驱动源，其利用驱动力使往复旋转轴往复旋转；以及本发明第一～第五方面中的任一方面所述的加工用刷，其中，所述基座部固定于所述往复旋转轴。

在本发明第六方面所述的加工用刷中，当往复旋转轴借助驱动源的驱动力往复旋转时，基座部固定于该往复旋转轴的加工用刷的多根刷毛沿着往复旋转轴的周向往复摆动。由于该加工用刷是本发明第一至第五方面中的任一方面所述的加工用刷，因此能够得到上述的作用效果。

发明效果

如以上说明的那样，根据本发明的加工用刷及刷式加工装置，能够提高加工效率。

附图说明

图1是本发明实施方式的刷式加工装置的侧视图。

图2是示出该刷式加工装置的主要部分的结构的主视图。

图3是示出该刷式加工装置的加工用刷及往复旋转轴的结构的分解立体图。

图4是用于对在该刷式加工装置中加工用刷相对于往复旋转轴的安装角度的变更进行说明的与图2对应的主视图。

图5A是用于对利用向一个方向旋转的刷毛除去被加工面上的除去对象的情况进行说明的示意图，图5B是用于对利用往复摆动的刷毛除去被加工面上的除去对象的情况进行说明的示意图。

图6是示出在与该刷式加工装置同样的刷式加工装置中，对毛长为100mm的尼龙制的刷毛的直径进行各种变更、并对金属加工部件的去毛刺加工进行了加工效率的比较试验时的试验结果的线图。

具体实施方式

下面，参照图1至图5对本发明实施方式的加工用刷10及刷式加工装置12进行说明。

（结构）

本实施方式的刷式加工装置12（刷式加工机）用于进行被加工面的去毛刺、磨削、研磨、磨光（包括清扫）、清洗（包括除垢）、精加工等各种加工，如图1和图2所示，该刷式加工装置12由驱动源14和安装于该驱动源14的往复旋转轴16上的加工用刷10构成。驱动源14具备能够供作业者把持的主体部18，其构成为利用驱动力使从主体部18的长度方向一端部向与主体部18的长度方向呈直角的方向突出的往复旋转轴16往复旋转的结构。

作为上述的驱动源14，能够采用例如康柏特工具（コンパクト·ツ一ル）株式会社制造的“摆动打磨机505N”。该“摆动打磨机505N”利用压缩空气的压力使主轴（往复旋转轴）往复旋转，其构成为使行程（振幅）设定为5度的主轴以15000st/min的转速往复旋转的结构。另外，作为驱动源14，不限于气动式的驱动源，也可以采用电动式的或其它驱动方式的驱动源。但是，优选将往复旋转轴的行程设定在2度～20度的范围内（行程的最佳值根据后述的刷毛34的直径而变化）、将转速设定在10000st/min以上。

如图1至图3所示，加工用刷10具备：固定于上述往复旋转轴16的基座部20和安装于该基座部20的刷部22。基座部20由长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲成大致直角而形成为L字状，该金属板材料中的比弯曲部靠长度方向一端侧的部分为固定部20A，该金属板材料中的比弯曲部靠长度方向另一端侧的部分为刷安装部20B。刷安装部20B从固定部20A的一端部朝向固定部20A的厚度方向一侧呈大致直角地延伸出，且比固定部20A形成得更长。

此外，利用焊接等手段将由比构成基座部20的金属板材料更薄的金属板材料形成的旋转限制部21（被卡合部）接合于固定部20A的单面（刷安装部20B延伸出的一侧的面）。在该旋转限制部21形成有十二角孔30（贯通孔）。在该十二角孔30的内周形成有与十二角扳手的内周同样的凹凸形状。此外，在固定部20A的中央部形成有与十二角孔30同心的贯通孔24，插入于该贯通孔24中的螺栓26（在这里为内六角螺栓）与形成于往复旋转轴16的末端部（轴线方向一端部）的螺纹孔28螺合。由此，基座部20固定于往复旋转轴16的末端部。

在上述固定状态下，通过设置于往复旋转轴16的末端部的凸缘部16A与旋转限制部21面接触，从而能够限制基座部20相对于往复旋转轴16的倾斜。此外，刷安装部20B从固定部20A朝向往复旋转轴16的基端侧（轴线方向另一端侧）延伸出，并沿着往复旋转轴16大致平行地配置。并且，形成于往复旋转轴16的末端部的六角凸部16B（卡合部）与所述十二角孔30嵌合（卡合）。从往复旋转轴16的轴线方向观察，该六角凸部16B形成为六角形状，通过该六角凸部16B与十二角孔30嵌合，从而能够限制基座部20相对于往复旋转轴16的相对旋转。但是，由于能够变更十二角孔30相对于六角凸部16B的嵌合角度，因此能够在往复旋转轴16的周向上以多级方式变更基座部20（即加工用刷10）相对于往复旋转轴16的安装角度。具体而言，在图4中用单点划线示出的位置与在图4中用双点划线示出的位置之间（在图4中用箭头A表示的范围），能够每隔30度变更加工用刷10相对于往复旋转轴16的安装角度。

另一方面，刷部22由安装于刷安装部20B中的与固定部20A相反侧的面的多个（在这里为五个）板槽刷（channelbrush）32构成。这些板槽刷32在长度方向沿着刷安装部20B的长度方向的状态下在刷安装部20B的宽度方向排列设置，通过焊接等手段将板槽（根部）固定于刷安装部20B。由此，在刷部22中，例如刷植毛长度L1设定为大致100mm，刷植毛宽度L2设定为大致30mm。

刷部22中的多根刷毛34在各自的长度方向一致的状态下向刷安装部20B的厚度方向一侧（与固定部20A延伸的一侧相反的一侧）延伸，构成为固定部20A中的贯通孔24的轴线方向与多根刷毛34的长度方向大致成为直角。在本实施方式中，这些多根刷毛34由不包含研磨剂的尼龙形成，直径设定为毛长L3设定为100mm。具备该多根刷毛34的刷部22在基座部20固定于往复旋转轴16的状态下配置成从基座部20向沿着往复旋转轴16的半径的一侧（图1和图2中的箭头B方向）延伸。即，构成为如下结构：仅在沿着往复旋转轴16的半径的一侧设置刷部22，在另一侧（图1和图2中的箭头C方向）不设置刷部22。在往复旋转轴16往复旋转时，该刷部22（多根刷毛34）沿着往复旋转轴16的周向高速地往复摆动（振动）（参照图2中的箭头D）。

（作用和效果）

下面，对本实施方式的作用和效果进行说明。

在上述结构的刷式加工装置12中，当往复旋转轴16借助驱动源14的驱动力高速地往复旋转时，设置于加工用刷10的刷部22沿着往复旋转轴16的周向高速地往复摆动。因此，通过将刷部22中的多根刷毛34的前端压靠于被加工面，从而能够利用多根刷毛34的前端扫掉（打掉）被加工面上的除去对象（毛刺、污垢等）。并且，在该情况下，由于高速地往复摆动的多根刷毛34的前端从往复摆动方向的两侧反复地碰撞除去对象，因此能够有效地除去除去对象。

即，如图5A所示，在刷毛34’向一个方向移动（旋转）的结构的情况下，由于刷毛34’的前端仅从单侧碰撞被加工面36上的除去对象38，因此有可能无法充分地除去除去对象38。相对于此，在本实施方式中，如图5B所示，由于利用刷毛34的前端从两侧反复地拍打除去对象38，因此能够有效地扫掉除去对象38。

此外，由于多根刷毛34向沿着往复旋转轴16的半径的一侧延伸出，因此能够与场所无关地使多根刷毛34的前端的往复摆动的速度成为恒定或大致恒定。由此，能够防止或抑制在加工中产生不均匀。并且，由于基座部20固定于驱动源14的往复旋转轴16，因此能够将往复旋转轴16的旋转力直接传递给从该基座部20延伸出的刷部22，能够强力地使刷部22往复摆动。即，在例如基座部利用螺线管而往复移动（振动）的结构的情况下，由于在往复移动的回路中利用复位弹簧等弹性部件驱动基座部，因此有可能无法强力地使安装于该基座部的刷部往复移动。此外，也有可能由于上述弹性部件松懈而使往复摆动的力变弱。相对于此，在本实施方式中，由于能够如上述那样地强力地使刷部22往复摆动，因此能够从被加工面上强力地扫掉除去对象。

根据上述内容，在本实施方式中，能够高效率地进行被加工面的去毛刺、磨削、研磨、磨光、清洗、精加工等各种加工。

并且，在本实施方式中，由于加工用刷10的基座部20只要能够固定于往复旋转轴16、并且能够安装刷部22即可，因此能够将基座部20小型化。由此，能够实现加工用刷10及刷式加工装置12的轻量化。

此外，在本实施方式中，当设置于加工用刷10的基座部20的固定部20A固定于驱动源14的往复旋转轴16时，设置于基座部20的刷安装部20B沿着往复旋转轴16而配置，并且刷部（多根刷毛34）成为经由该刷安装部20B而向与往复旋转轴16（驱动源14）相反的一侧延伸的状态。由此，在把持着驱动源14而将多根刷毛34压靠于被加工面上时，能够容易施加力。

并且，在本实施方式中，由于通过长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲而形成加工用刷10的基座部20，因此能够使基座部20成为紧凑且简单的结构，并能够实现低成本化。

此外，在本实施方式中，加工用刷10的刷毛34由尼龙形成，直径设定成毛长L3设定成100mm。这样，通过将尼龙制的刷毛34的直径设定成稍粗些，从而能够有效地除去被加工面上的除去对象。并且，通过将刷毛34的毛长L3设定成如上述那样稍长，从而能够良好地使刷毛34挠曲，因此能够使多根刷毛34良好地跟随被加工面上的凹凸。并且，由于容易将多根刷毛34的前端侧插入于狭窄的间隙中（各刷毛34的前端侧一边弯曲一边进入到狭窄的间隙中），因此能够容易地进行狭窄的间隙的加工。此外，进一步地，由于可切削刷毛34的前端，因此在刷毛34的前端形成边缘，因而通过该边缘碰撞除去对象而能够有效地除去除去对象。由此，能够进一步提高加工效率。

另外，本申请发明人在与本实施方式的刷式加工装置12同样的刷式加工装置中对尼龙制的刷毛的直径和毛长进行各种变更，并对金属加工部件的去毛刺加工进行了加工效率（性能）的比较。具体而言，在形成有多个细槽的铝压铸产品的去毛刺加工中，对毛刺的去除情况（加工效率）进行了比较。在下述的表1中示出了其结果。

[表1]

另外，在表1中，○是完全地除去了毛刺的情况，△是用目视确认到留有一些毛刺的情况，×是用目视确认到留有大量的毛刺的情况。如该表1所示，在尼龙制的刷毛34的直径设定在的范围内、毛长设定在5mm～200mm的范围内的情况下，与设定在该范围以外的情况比较，可确认到去毛刺加工的加工效率提高。另外，关于刷毛34的直径，由于根据规格而确定，因此有时与上述表1中所述的数值不同，但若设定为在权利要求4所述的数值范围内，则可以认为去毛刺加工的加工效率提高。

此外，在本实施方式中，由于作为刷毛34的材料的尼龙中不含有研磨剂，因此能够防止或者有效地抑制被加工面受到损伤。例如，能够不剥掉印刷地扫掉施加有印刷的被加工面上的污垢。此外，例如能够不损伤涂饰地扫掉汽车的涂饰面上的污垢。

此外，在本实施方式的加工用刷10中，由于形成为在设置于基座部20的旋转限制部21的十二角孔30中嵌合往复旋转轴16的六角凸部16B的结构，因此能够限制基座部20相对于驱动源14的往复旋转轴16的相对旋转，并且能够在往复旋转轴16的周向上以多级方式变更基座部20相对于往复旋转轴16的安装角度。由此，能够根据作业而变更基座部相对于往复旋转轴16（驱动源14）的安装角度、即多根刷毛34从往复旋转轴16（驱动源14）突出的方向，因此能够提高作业性。

如以上说明的那样，根据本实施方式的加工用刷10及刷式加工装置12，由于能够高效率地进行被加工面的去毛刺、磨削、研磨、磨光、清洗、精加工等各种加工，因此作为例如去毛刺装置、抛光装置或者清扫装置是极有效的。此外，作为例如去鱼鳞装置、贝壳的去污装置等也能够有效地利用。

（实施方式的补充说明）

在上述实施方式中，构成为旋转限制部21与基座部20的固定部20A接合的结构，但权利要求1至权利要求6的发明不限于此，也可以构成为旋转限制部21和固定部20A形成为一体的结构。

此外，在上述实施方式中，构成为往复旋转轴16的六角凸部16B（卡合部）嵌合于旋转限制部21（被卡合部）的十二角孔30中的结构，但权利要求1至权利要求6的发明不限于此，能够适当地变更被卡合部和卡合部的形状。

此外，在上述实施方式中，构成为能够在往复旋转轴16的周向上以多级方式变更基座部20（加工用刷10）相对于往复旋转轴16的安装角度，但权利要求1至权利要求4的发明不限于此，也可以构成为不能变更加工用刷相对于往复旋转轴的安装角度的结构。

此外，在上述实施方式中，对刷部22由多个板槽刷32构成的情况进行了说明，但权利要求1至权利要求6的发明不限于此，能够适当地变更刷部的结构。也可以构成为例如构成刷部的多个刷部直接植毛于基座部的结构。

此外，在上述实施方式中，构成为刷部22的多根刷毛34在使各自的长度方向一致的状态下向刷安装部20B的厚度方向一侧延伸出的结构，但权利要求1至权利要求6的发明不限于此，也可以构成为：随着朝向刷部22的前端侧（与基座部相反的一侧），多根刷毛34散开（多根刷毛34的间隔变宽）。

此外，在上述实施方式中，构成为刷毛34由不包含研磨剂的尼龙形成的结构，但权利要求1至权利要求6的发明不限于此，也可以是刷毛的材料含有研磨剂的结构。此外，在权利要求1至权利要求3的发明中，能够适当地变更刷毛的材质、直径、毛长、植毛长度及植毛宽度。也可以构成为例如刷毛由金属材料形成的结构。

此外，在上述实施方式中，构成为通过长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲而形成基座部20的结构，但权利要求1和权利要求2的发明不限于此，能够适当地变更基座部的材料。

此外，在上述实施方式中，构成为基座部20具备固定部20A和刷安装部20B的结构，但权利要求1的发明不限于此，能够适当地变更基座部的结构。也可以构成为例如基座部形成为圆柱状而同轴地固定于驱动源的往复旋转轴的结构。在该情况下，成为例如在该圆柱状的基座部的外周部安装有多根刷毛的结构。

此外，在上述实施方式中，构成为作业者能够把持驱动源12的主体部18的结构（驱动源为便携式的结构），但权利要求1的发明不限于此，也可以构成为这样的结构：例如，刷式加工装置安装于框架上，利用刷式加工装置对支承于该框架上的工件的被加工面进行加工。此外，也可以构成为例如刷式加工装置安装于机械臂手上的结构。

除此以外，关于本发明，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更地来实施。此外，当然，本发明的权利范围不限于上述实施方式。

Claims (7)

1.一种加工用刷，其中，

该加工用刷具备：

基座部，其能够固定于往复旋转轴，所述往复旋转轴设置于驱动源并绕轴线往复旋转；以及

刷部，其从所述基座部向沿着所述往复旋转轴的半径的一侧延伸出，通过所述往复旋转轴的往复旋转，所述刷部沿着所述往复旋转轴的周向往复摆动。

2.根据权利要求1所述的加工用刷，其中，

所述基座部具有：刷安装部，所述刷部的根部安装于所述刷安装部；以及固定部，其从该刷安装部的一端部向与所述刷部相反的一侧延伸，所述固定部固定于所述往复旋转轴，使得所述刷安装部沿着所述往复旋转轴、并且使得所述刷部经由所述刷安装部而向与所述往复旋转轴相反的一侧延伸。

3.根据权利要求2所述的加工用刷，其中，

所述基座部由长条形的金属板材料在长度方向中间部弯曲而形成，所述金属板材料中的比弯曲部靠长度方向一端侧的部分为所述固定部，所述金属板材料中的比所述弯曲部靠长度方向另一端侧的部分为所述刷安装部。

4.根据权利要求2或3所述的加工用刷，其中，

所述刷部中的刷毛由尼龙形成，直径在0.5mm～5mm的范围内且毛长设定在5mm～200mm的范围内。

5.根据权利要求2或3所述的加工用刷，其中，

通过设置于所述固定部的被卡合部与设置于所述往复旋转轴的卡合部卡合，从而能够限制所述基座部相对于所述往复旋转轴的相对旋转，并且，能够在所述往复旋转轴的周向上以多级方式变更所述基座部相对于所述往复旋转轴的安装角度。

6.根据权利要求4所述的加工用刷，其中，

通过设置于所述固定部的被卡合部与设置于所述往复旋转轴的卡合部卡合，从而能够限制所述基座部相对于所述往复旋转轴的相对旋转，并且，能够在所述往复旋转轴的周向上以多级方式变更所述基座部相对于所述往复旋转轴的安装角度。

7.一种刷式加工装置，其中，

所述刷式加工装置具备：

驱动源，其利用驱动力使往复旋转轴往复旋转；以及

权利要求1～6中的任一项所述的加工用刷，其中，所述基座部固定于所述往复旋转轴。