JP2000198056A - 面取り装置および面取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面取り作業前の準備が簡単で、多品種生産に
も対応でき、面取り作業を連続的に行える、面取り装置
および面取り方法を提供する。 【解決手段】 エッジ１２ａが搬送方向に揃うようにガ
イドテーブル１６上に配置された各ワーク１２を搬送装
置１４によって連続して搬送する。ワーク１２の搬送方
向に沿ってワーク１２の上面をタッチバー３８によって
圧接状態で追従し、タッチバー３８に連結されかつ連動
する砥石３６によってワーク１２のエッジ１２ａを面取
りする。タッチバー３８の先端部３８ａと砥石３６とは
ワーク１２の搬送方向に直交する同一面内に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、面取り装置およ
び面取り方法に関し、特にたとえばセラミックや磁石な
どエッジが欠けやすい脆性部材の破損を防ぐために必要
な面取り加工を行う、面取り装置および面取り方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック、磁石など脆性を有するワー
クのハンドリング時や搬送時にはそのエッジが欠けるこ
とがあるが、エッジの欠けを減少させるために、エッジ
を丸く仕上げるＲ面加工や、エッジを各面に対して４５
度に仕上げるＣ面加工などの面取り加工が、従来より行
なわれている。

【０００３】この種の従来技術の一例が特公平５−２５
６０５号公報において開示されている。ここでは、先端
に切削工具を取り付けた原動機を枠内に配置した装置が
開示され、その装置はロボットに取り付けられている。

【０００４】また、従来技術のその他の例としてＮＣ制
御による面取り加工装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特公平５−２５６０５
号公報に開示する従来技術では、バリあるいは面取り加
工を行う前には、ワーク（教示モデル）の加工面上の教
示点の位置に切削工具を接触させてその教示点の座標を
ロボットに記憶させ、さらに、ある基準線に対する角度
をも同時にロボットに教示しなければならず、実際の作
業前の準備に手間がかかってしまう。また、複数のワー
クを連続的に切削する具体的手段については何ら開示さ
れていない。

【０００６】ＮＣ制御による従来技術では、面取りをす
るために砥石の圧力、研削径等を作業前にインプットし
なければならないので作業の段取りに時間がかかるだけ
ではなく、連続処理もできないため作業時間がかかり、
生産性が悪い。

【０００７】また、ワークである弓形形状品を連続的に
面取り加工できる従来技術が特開平９−７４０３５号公
報において開示されているが、面取り角度が異なるワー
クを面取りするには回転砥石を取り替えなければなら
ず、大幅に時間がかかり、多品種生産に対応できない。

【０００８】それゆえにこの発明の主たる目的は、面取
り作業前の準備が簡単で、多品種生産にも対応でき、面
取り作業を連続的に行える、面取り装置および面取り方
法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の面取り装置は、各ワークの研削す
べきエッジを搬送方向に揃えてワークを連続して搬送す
る搬送手段、ワークの搬送方向に沿ってワークの主面を
接触状態で追従する接触部材、および接触部材に連結さ
れかつ接触部材に連動するようにワークのエッジを研削
する砥石を有する研削手段を備え、接触部材の先端部と
研削手段の砥石とはワークの搬送方向に直交する同一面
内に配置されるものである。

【００１０】請求項２に記載の面取り装置は、請求項１
に記載の面取り装置において、ワークに対する砥石の押
圧力を調整する圧力調整手段をさらに含むものである。

【００１１】請求項３に記載の面取り装置は、請求項１
または２に記載の面取り装置において、接触部材の先端
部の曲率半径はワークの主面の曲率半径以上に設定され
るものである。

【００１２】請求項４に記載の面取り装置は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の面取り装置において、搬送
手段はワークを一定間隔をあけて搬送するための位置決
め手段を含むものである。

【００１３】請求項５に記載の面取り装置は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の面取り装置において、ワー
クは焼結体であるものである。

【００１４】請求項６に記載の面取り方法は、接触部材
の先端部と研削手段の砥石とがワークの搬送方向に直交
する同一面内に配置されるように接触部材に連結された
研削手段を用いる面取り方法であって、各ワークの研削
すべきエッジを搬送方向に揃えて搬送手段によってワー
クを連続して搬送する第１ステップ、および搬送されて
くるワークの主面を接触状態で追従する接触部材の動作
に連動させて砥石によってワークのエッジを研削する第
２ステップを備える。

【００１５】請求項７に記載の面取り方法は、請求項６
に記載の面取り方法において、接触部材の先端部の曲率
半径はワークの主面の曲率半径以上に設定されるもので
ある。

【００１６】請求項８に記載の面取り方法は、請求項６
または７に記載の面取り方法において、第１ステップで
は、搬送手段によってワークが一定間隔をあけて搬送さ
れるものである。

【００１７】請求項１に記載の面取り装置では、ワーク
の主面を追従するたとえばタッチバーなどの接触部材に
連動して研削手段の砥石が、連続的に搬送されるワーク
のエッジを面取りするので、ワークのエッジに対する砥
石の押圧を安定化でき、均一な面取りを連続的に行え
る。また、各ワークのエッジを搬送方向に揃えてワーク
を連続して搬送すればよいので、作業前の準備に時間が
かからない。さらに、面取り角度が異なるワークを面取
りする場合には砥石等の研削手段を取り替えるだけでよ
いので短時間で設定が完了し、多品種生産に対応でき
る。

【００１８】請求項２に記載の面取り装置では、たとえ
ばエアシリンダなどからなる圧力調整手段で面取り時の
ワークに対する砥石の押圧力を調整することによって所
望の面取りが可能となる。

【００１９】請求項３に記載の面取り装置のように、接
触部材の先端部の曲率半径をワークの曲率半径以上に設
定すれば、偏りのない均一な面取りがさらに可能とな
る。

【００２０】請求項４に記載の面取り装置では、各ワー
クを一定間隔をあけて搬送するので、ワークのエッジの
搬送方向両端部も良好に面取りでき、ムラのない面取り
が可能となる。

【００２１】請求項６〜請求項８に記載の面取り方法に
おいても同様である。

【００２２】請求項５に記載するように、ワークとして
焼結体を用いたときに効果が大きい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２４】図１および図２を参照して、この発明の実
施の形態の面取り装置１０は、ワーク１２の上側のエッ
ジ１２ａに面取り加工を施すものであり、間隔をあけな
いでワーク１２を連続供給するための搬送装置１４を含
む。ワーク１２としては、脆性材料であるたとえば弓形
形状に成形された磁石やセラミックなどの焼結体が用い
られる。

【００２５】搬送装置１４は、長尺状のガイドテーブル
１６を含み、ガイドテーブル１６の上面の幅方向両端近
傍には長さ方向に沿ってそれぞれガイド１８ａおよび１
８ｂが形成される。ガイド１８ａと１８ｂとの間隔は、
ワーク１２の長さとほぼ同等に設定されることが望まし
く、ガイドテーブル１６上にはガイド１８ａと１８ｂと
の間に収まるように複数のワーク１２が間隙なく配置さ
れる。その結果、各ワーク１２は、そのエッジ１２ａが
搬送方向（矢印Ａ方向）に揃うようにガイドテーブル１
６上に配置され、砥石３６（後述）に接するようにワー
ク１２は搬送される。

【００２６】そして、各ワーク１２の上側には、原車２
０ａ、従車２２ａおよび２４ａに装着された搬送ベルト
２６ａがワーク１２の上面に接触しかつガイド１８ａお
よび１８ｂと平行になるように設けられ、各ワーク１２
の下側かつ搬送ベルト２６ａに対向する位置には、原車
２０ｂ、従車２２ｂおよび２４ｂに装着された搬送ベル
ト２６ｂが、ワーク１２の下面に接触しかつガイド１８
ａおよび１８ｂに平行になるように設けられる。なお、
図示しないが、搬送ベルト２６ｂがワーク１２の下面に
接触できるように、ガイドテーブル１６は一部に切欠を
有する。

【００２７】原車２０ａは図示しないモータによって駆
動され、その回転が搬送ベルト２６ａに伝動され、搬送
ベルト２６ａの回転によってワーク１２が搬送される。
同様に、原車２０ｂは図示しないモータによって駆動さ
れ、その回転が搬送ベルト２６ｂに伝動され、搬送ベル
ト２６ｂの回転によってワーク１２の搬送がさらに促進
される。なお、搬送ベルト２６ａおよび２６ｂがワーク
１２を順次搬送することによって、面取りが終わったワ
ーク１２が押し出されていく。

【００２８】搬送装置１４に直交するように研削手段２
８が配置される。研削手段２８は、砥石軸モータ３０、
砥石軸モータ３０に取り付けられる中空状の砥石スピン
ドル３２、砥石スピンドル３２の軸３４の先端に回転可
能に取り付けられる砥石３６を含み、研削手段２８は、
ワーク１２の搬送方向に対して垂直方向に移動できる。

【００２９】なお、砥石スピンドル３２内では、図示し
ないベアリングによって軸３４が回転可能に支持され
る。砥石３６は、たとえば円錐台状に形成され、ワーク
１２との接触部においてワーク１２の搬送方向とは逆方
向になるように回転する。図３に示すように、砥石３６
のテーパ部３６ａの角度を調整することによって、ワー
ク１２の面取り角度θを設定することができ、たとえば
テーパ３６ａは面取り角度θが４５度になるように設定
される。なお、削り量を少なくしたいときには面取り角
度θは６０度〜８０度に設定される。また、砥石３６
は、図示しないモータによってベルトを通じて回転する
ように設定されてもよく、また、モータに直接取り付け
られてもよい。図３において、Ｗは面取り幅を示す。

【００３０】図１および図２に戻って、砥石スピンドル
３２の外周上面には、ワーク１２の搬送方向に対して垂
直に配置されるよう略Ｌ字状のタッチバー支持部３７が
取り付けられ、タッチバー支持部３７の先端には、着脱
可能な略Ｉ字状のタッチバー３８が垂下するように取り
付けられ、タッチバー３８の先端部３８ａはワーク１２
の上面に接触するよう位置決めされる。したがって、タ
ッチバー３８の先端部３８ａと砥石３６とは、ワーク１
２の搬送方向に対して垂直な同一面内に配置される。タ
ッチバー３８はワーク１２の上面形状に沿って上下動
し、タッチバー支持部３７、砥石スピンドル３２、軸３
４を介してタッチバー３８に連結されている砥石３６
は、タッチバー３８に連動してワーク１２を面取りす
る。したがって、タッチバー３８の先端部３８ａの曲率
半径を砥石３６の砥石パスライン３６ｂの半径以上とす
ることによってワーク１２のムラのない均一な面取りが
可能となり、この実施の形態では、先端部３８ａの曲率
半径と砥石パスライン３６ｂの半径とは等しく設定され
る。

【００３１】なお、図４（ａ）に示すように、タッチバ
ー３８の先端部３８ａの曲率半径を砥石パスライン３６
ｂの半径よりも小さくすれば、図４（ｂ）〜（ｄ）から
わかるように、ワーク１２のエッジ１２ａの搬送方向両
端部近傍における切込が大きくなり、均一な面取りが不
可能となる。

【００３２】再び図１および図２に戻って、研削手段２
８には、砥石３６の押圧が一定になるように調整するた
めの圧力調整装置４０が取り付けられる。

【００３３】圧力調整装置４０は支点軸４２に取り付け
られるアーム４４を含み、アーム４４の一端は磁石スピ
ンドル３２に連結され、アーム４４の他端には加工圧バ
ランシング用のエアシリンダ４６が取り付けられる。エ
アシリンダ４６の空圧によって、砥石３６の位置に拘わ
らずワーク１２に対する砥石３６の押圧力を安定化でき
る。すなわち、図５に示すように、エアシリンダ４６の
ピストン５０は、ワーク１２に対する砥石３６の位置に
応じて上下動するが、第１室４７ａおよび第２室４７ｂ
の内圧が等しくなるように流量制御弁４８ａおよび４８
ｂからの空気の流量を制御することによって、ピストン
５０の位置に拘わらず砥石３６の押圧力を安定化でき
る。したがって、タッチバー３８に連動して砥石３６に
よってワーク１２のエッジ１２ａを良好に面取りでき
る。なお、エアシリンダ４６の空圧は、図示しない空圧
設定手段によって予め設定される。図５において、矢印
Ｃは砥石３６の回転方向を示す。

【００３４】また、図６に示すように、砥石３６の軌跡
は、ワーク１２の上面を追従するタッチバー３８の先端
部３８ａの軌跡によって決定され、また、追従時にタッ
チバー３８の先端部３８ａがワーク１２の上面に圧接さ
れることによって、ワーク１２に対する砥石３６の押圧
力が抑制されかつ安定化され、ワーク１２のエッジ１２
ａが均一に面取りされる。

【００３５】このような面取り装置１０によれば、搬送
されたワーク１２の上面をタッチバー３８の先端部３８
ａが追従することによって、タッチバー３８と一体化さ
れている砥石３６はワーク１２の上面形状に応じてワー
ク１２のエッジ１２ａを面取りでき、その面取り量を均
一にできる。また、ワーク１２のエッジ１２ａに対する
砥石３６の接触角度は一定であるので、面取り角度を一
定に保つことができる。さらに、搬送装置１４によって
ワーク１２が連続的に搬送されるので、各ワーク１２を
間断なく順次面取りできる。ワーク１２を搬送ベルト２
６ａと２６ｂとに狭んで砥石３６まで搬送することによ
って搬送速度を大きくできる。したがって、作業を停止
することなく連続的かつ高速でしかも均一に各ワーク１
２を面取りでき、生産性が向上する。

【００３６】また、各ワーク１２をガイドテーブル１６
上のガイド１８ａと１８ｂとの間に配置するだけで各ワ
ーク１２の研削すべきエッジ１２ａを搬送方向に揃える
ことができるので、作業前の準備に時間がかからない。

【００３７】さらに、面取り角度や表面形状が異なる様
々なワーク１２を面取りする場合には、砥石３６やタッ
チバー３８、場合によってはガイド１８ａ、１８ｂを取
り替えるだけでよいので、設定変更に要する時間を大幅
に短縮でき、多品種生産に対応できる。また、タッチバ
ー３８と砥石３６とを一体化した簡易構成であるので、
製品コストを大幅に低減できる。

【００３８】また、砥石３６をタッチバー３８と連動し
て上下動させても、砥石１０とエアシリンダ４６とを砥
石スピンドル３２およびアーム４４を介して連結させる
ことで、エアシリンダ４６の空圧によってワーク１２へ
の押圧は一定になり、また、エアシリンダ４６によって
その押圧を調整することによって所望の面取りが可能と
なる。

【００３９】因みに、セラミック焼結体を、面取り装置
１０によって面取りした場合と手作業によって面取りし
た場合との比較実験を行った。その結果、１個のセラミ
ック焼結体の面取り開始から終了までの平均作業時間
は、面取り装置１０によれば３秒、手作業によれば６０
秒であった。この結果より、この発明によれば、高速に
ワークを面取りできることがわかる。

【００４０】図７にこの発明の他の実施の形態の面取り
装置１０ａを示す。

【００４１】面取り装置１０ａは、図７に示すように、
一定間隔をあけて搬送したワーク１２を面取りするもの
であり、搬送装置１４ａを含む。

【００４２】搬送装置１４ａは、ワーク１２の搬送方向
に平行にかつ所定の間隔をおいて配置された２つの略角
棒状のガイドプレート１６ａおよび１６ｂを含み、ガイ
ドプレート１６ａおよび１６ｂ上にはそれぞれガイド１
８ａおよび１８ｂが形成される。ガイド１８ａと１８ｂ
との間隔はワーク１２の長さと略等しく設定される。ま
た、搬送装置１４ａは、原車２０ｃ、従車２２ｃおよび
２４ｃに装着されかつワーク１２の下側に配置される搬
送ベルト２６ｃを含む。搬送ベルト２６ｃは、その外周
面がガイドプレート１６ａと１６ｂとの間にかつ長さ方
向に沿って配置される。搬送ベルト２６ｃの外周面に
は、ワーク１２の幅Ｘと略等しい間隔でワーク１２の位
置決め用の凸部５２が形成され、凸部５２間にワーク１
２が配置される。これによって、搬送されるワーク１２
間が一定間隔に固定される。

【００４３】このような面取り装置１０によれば、ワー
ク１２を一定間隔をあけて搬送するので、ワーク１２の
エッジ１２ａの搬送方向両端も良好に面取りでき、より
均一な面取りが可能となる。特に、ワーク１２が弓形形
状のときに効果的である。

【００４４】なお、凸部５２の幅Ｙはタッチバー３８の
先端部３８ａの幅Ｚ（図４（ｂ）参照）より大きく設定
されることが望ましく、それによってワーク１２のエッ
ジ１２ａの搬送方向両端をより確実に面取りすることが
できる。

【００４５】その他の構成および効果については図１に
示す面取り装置１０と同様であるので、その重複する説
明は省略する。

【００４６】図８および図９に、さらにその他の実施形
態の面取り装置１０ｂを示す。

【００４７】面取り装置１０ｂは、ワーク１２の下側す
なわち凹側のエッジ１２ｂを面取りするための装置であ
る。

【００４８】面取り装置１０ｂでは、タッチバー支持部
３７は砥石スピンドル３２の外周下面の取り付けられ、
タッチバー３８はタッチバー３７の先端部から立ち上が
るように取り付けられる。また、図１０からよくわかる
ように、搬送装置１４ｂに含まれるガイドテーブル１６
ｃには、面取り作業を行う位置に切欠５４が形成され、
この切欠５４の位置で、ワーク１２の裏側のエッジ１２
ｂにタッチバー３８の先端部３８ａを圧接させることが
でき、ワーク１２のエッジ１２ｂの面取りが可能とな
る。

【００４９】また、ガイドテーブル１６ｃの切欠５４に
対応する位置には、ワーク１２を上面から押さえるため
の、断面Ｌ字状の押さえプレート５６が設けられ、この
押さえプレート５６によって、ワーク１２の面取り時に
おけるワーク１２の上方向への移動が抑えられる。

【００５０】図１１に示すように、ワーク１２に対する
砥石３６の押圧力は、砥石３６の位置に拘わらずエアシ
リンダ４６によって安定化できる。すなわち、エアシリ
ンダ４６のピストン５０は、ワーク１２に対する砥石３
６の位置に応じて上下動するが、流量制御弁４８ａおよ
び４８ｂからの空気の流量を制御することによってピス
トン５０の位置に拘わらず砥石３６の押圧力を安定化で
きる。したがって、面取り装置１０ｂにおいても、タッ
チバー３８に連動して砥石３６によってワーク１２のエ
ッジ１２ｂを良好に面取りできる。

【００５１】その他の構成および効果は面取り装置１０
と同様であるので、その重複する説明は省略する。

【００５２】なお、タッチバー３８は取り替え可能であ
るので、ワーク１２の表面がいかなる曲率半径であって
も、それに適したタッチバー３８を取り付けることで、
ワーク１２の表面に応じてワーク１２のエッジを均一に
面取りできる。

【００５３】また、ワーク１２が、たとえばセラミック
以外の金属などの材質によって構成されていても、砥石
３６を特に変更する必要がないときは、搬送ベルト２０
ａ〜２０ｃの搬送速度を材質に応じて変更することで所
望の面取りが可能となる。硬度の異なるワーク１２を面
取りするときも同様である。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、各ワークのエッジを
搬送方向に揃えてワークを連続して搬送すればよいの
で、面取り作業前の準備は簡単である。また、研削手段
は砥石を含んで簡易に構成されるので、砥石を取り替え
るだけで多品種生産に対応できる。さらに、面取り作業
を連続的に行えるので生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】図１の実施形態の要部を示す図解図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。

【図３】タッチバー、砥石のワークへの接触状態を示す
図解図である。

【図４】タッチバーの先端部の曲率半径が砥石パスライ
ンの半径より小さい場合を示す図解図である。

【図５】砥石の一定加圧加工機構を示す図解図である。

【図６】一つのワークに対する砥石およびタッチバーの
先端部の軌跡を示す図解図である。

【図７】この発明の他の実施形態を示す斜視図である。

【図８】この発明のその他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図９】図８の実施形態の要部を示す図解図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。

【図１０】図８の実施形態に用いられるガイドテーブル
の要部を示す斜視図である。

【図１１】図８の実施形態における砥石の一定加圧加工
機構を示す図解図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ 面取り装置 １２ ワーク １２ａ、１２ｂ ワークのエッジ １４、１４ａ、１４ｂ 搬送装置 １６ ガイドテーブル １６ａ、１６ｂ ガイドプレート １８ａ、１８ｂ ガイド ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 搬送ベルト ２８ 研削手段 ３２ 砥石スピンドル ３６ 砥石 ３８ タッチバー ３８ａ タッチバーの先端部 ４０ 圧力調整装置 ４４ アーム ４６ エアシリンダ ５２ 凸部 ５４ 切欠 ５６ 押さえプレート

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ワークの研削すべきエッジを搬送方向
   に揃えて前記ワークを連続して搬送する搬送手段、 前記ワークの搬送方向に沿って前記ワークの主面を接触
   状態で追従する接触部材、および前記接触部材に連結さ
   れかつ前記接触部材に連動するように前記ワークのエッ
   ジを研削する砥石を有する研削手段を備え、 前記接触部材の先端部と前記研削手段の前記砥石とは前
   記ワークの搬送方向に直交する同一面内に配置される、
   面取り装置。
2. 【請求項２】 前記ワークに対する前記砥石の押圧力を
   調整する圧力調整手段をさらに含む、請求項１に記載の
   面取り装置。
3. 【請求項３】 前記接触部材の先端部の曲率半径は前記
   ワークの主面の曲率半径以上に設定される、請求項１ま
   たは２に記載の面取り装置。
4. 【請求項４】 前記搬送手段は前記ワークを一定間隔を
   あけて搬送するための位置決め手段を含む、請求項１な
   いし３のいずれかに記載の面取り装置。
5. 【請求項５】 前記ワークは焼結体である、請求項１な
   いし４のいずれかに記載の面取り装置。
6. 【請求項６】 接触部材の先端部と研削手段の砥石とが
   ワークの搬送方向に直交する同一面内に配置されるよう
   に前記接触部材に連結された研削手段を用いる面取り方
   法であって、 各ワークの研削すべきエッジを搬送方向に揃えて搬送手
   段によって前記ワークを連続して搬送する第１ステッ
   プ、および搬送されてくる前記ワークの主面を接触状態
   で追従する前記接触部材の動作に連動させて前記砥石に
   よって前記ワークのエッジを研削する第２ステップを備
   える、面取り方法。
7. 【請求項７】 前記接触部材の先端部の曲率半径は前記
   ワークの主面の曲率半径以上に設定される、請求項６に
   記載の面取り方法。
8. 【請求項８】 前記第１ステップでは、前記搬送手段に
   よって前記ワークが一定間隔をあけて搬送される、請求
   項６または７に記載の面取り方法。