JP2001096446A - バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多形状面に発生する小さいバリや形状の異な
るバリに対して均一なバリ取りができ、かつ、バリ取り
後の２次バリの発生が抑えられるバリ取り装置を提供す
る。 【解決手段】 バフで形成されたバリ取り部１１をモー
タ１３で回転させるバリ取り本体１０を設ける。該バリ
取り本体１０を傾斜状態で移動させる取付けユニット２
０を設ける。該取付けユニット２０を回転軸３０で回動
可能にし、かつ引張り部材３１でバランスさせる。取付
けユニット２０を前後，上下，左右の各方向に移動可能
にするとともにこれらの駆動手段２９，５１，５２を設
ける。前記バフを、これに所要の撓みをもたせてワーク
８０の加工面に押圧して加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属ワークの加工
工程で生じるバリを除去するバリ取り装置に関するもの
で、特に小さいバリの除去に好適なバリ取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属ワークの加工工程で生じる小
さいバリ（一般に０．５ｍｍ以下のバリ）に対しては、
ベビーグラインダ等を用いて手作業によりバリを直接除
去しているが、手作業のために加工コストが高くかかる
ことに加え、バリ取り後のバリ残りやバリの取り過ぎに
よる外観上の不具合が生じるため、これ等の問題を解消
したバリ取り装置が望まれている。

【０００３】近年、各種のバリに対して個別に適合した
バリ取り装置が多数提案されているが、それ等の中から
特に参考になるものとして、特開平８−５７７５８号公
報に記載の技術がある。

【０００４】この従来の技術のバリ取り装置は、図１０
に示すように、バリ取り工具１０１を回転駆動するエア
モータ１０２に備え、該エアモータ１０２の後部を支軸
１０３で回転可能にユニット基体１０４に取り付けると
ともに前部をスプリング１０５等を介してユニット基体
１０４に取り付け、スプリング１０５等の伸縮範囲でバ
リ取り工具１０１を上下に揺動させることにより、ワー
ク１０６の加工面を弾力的に押圧しながら、ワーク１０
６を直線的に加工送りして、自動的にバリ取りを行うも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のバリ
取り装置は、バリ取り工具１０１がスプリング１０５等
の押圧手段によって、ワーク１０６の加工面を弾力的に
押圧しながら上下に揺動するようになっているため、ワ
ーク１０６の加工面の形状が変化していても、加工面の
形状変化に追従してバリ取り工具１０１が倣い動作する
ので、多形状面に発生するバリに対して適用できるとい
うメリットがある。

【０００６】また、バリ取り工具１０１が加工面を押圧
しながら倣い動作する機構のため、ワーク側を単に直線
移動させるだけでバリ取りができるので、制御機構が簡
単となり装置コストが安くなるというメリットもある。

【０００７】しかしながら、バリ取り工具１０１のワー
ク１０６の加工面に対する押圧力はスプリング１０５等
の伸縮範囲で変動するため、ワーク１０６の加工面の形
状変化に対応して押圧力も変動し、それによって多形状
面に発生する小さいバリや形状の異なるバリに対して均
一なバリ取りができないという問題がある。

【０００８】更に、バリ取り工具１０１のバリ取り部
は、柔軟な部材で形成されていないので、ワークの加工
面にはバリ取り後にエッジ部の残った２次バリが発生す
るという問題もある。

【０００９】本発明の目的は、多形状面に発生する小さ
いバリや形状の異なるバリに対して均一なバリ取りがで
きると共に、バリ取り後に２次バリの発生しないバリ取
り装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、請求項１の発明は、バフで形成されたバリ
取り部をモータで回転駆動するようにしたバリ取り本体
と、前記バリ取り本体が取り付けられ、垂直方向に対し
て所要の角度で傾斜させて設置された移動が可能な取付
けユニットと、前記取付けユニットに設けられ、該取付
けユニットと共に前記バリ取り本体を上下方向に回動自
在とする回動部を有し、前記取付けユニットに連結され
た調節可能な引張り部材により、前記回動部をバランス
支点としてバランスするように構成されたバランス手段
と、前記取付けユニットを駆動して前記バリ取り本体を
前後、上下および左右の各方向に駆動するそれぞれの駆
動手段と、前記駆動手段と前記バランス手段により、前
記バリ取り部をワークの加工面に沿わせて一定の押圧力
を加えながら加圧送りする倣い手段と、前記バリ取り部
の加圧送り中は前記バフの撓みを所要の撓み程度に保つ
バフ撓み維持手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明では、前記バリ取り本
体のバリ取り部側に所要の重量を付加する構成としたこ
とを特徴とする。請求項３記載の第３の発明では、前記
バリ取り部の加工送り中は、該バリ取り部を低速・高ト
ルクで回転させることを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、バランス手段
と駆動手段によって、ワークの加工面にバリ取り部を介
して一定の押圧力が加えられ、ワークの加工面の形状に
追従してバリ取り部が上下方向に揺動しながら加工面に
沿って加工送りされるため、多形状面に発生する小さい
バリや形状の異なるバリに対しても均一なバリ取りが可
能となる。

【００１３】更に、バリ取り部は柔軟なバフで形成され
ていて、バリ取り部の加工送り中は、バフは所要の撓み
に保たれているため、バリ取り後のエッジ部は柔軟なバ
フによって滑らかに仕上げられ、２次バリの発生が抑さ
えられる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、バリ取り
部側に所要の重量が加えられることにより、バランス手
段における重心がバリ取り部側に移動するため、ワーク
の加工面にはバリ取り部を介して一定の大きな押圧力が
加えられるので、大きな押圧力を必要とするバリに対し
ても均一なバリ取りが可能となる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、バフで形成
されたバリ取り部を低速・高トルクで回転させることに
より、バフの部分に大きな押圧力が加えられた状態でも
バリ取り部は低速で回転するため、ワークの加工面に対
する過大な研磨が抑えられると共に、バリ取り後のエッ
ジ部はより滑らかに仕上げられ、２次バリの発生が更に
抑えられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１乃至図９に
基いて説明する。図１に示すように、バリ取り本体１０
は円盤状のバリ取り部１１と、該バリ取り部１１を回転
駆動する筒状のモータ１３と、両者の間を連結するドリ
ルチャック１２とより構成される。なお、１４はバリ取
り部１１の回転数を検出する回転数センサで、バリ取り
部１１の回転数が異常値の場合には、モータ１３が直ち
に停止されるようになっている。

【００１７】バリ取り部１１は図６に示すように、シャ
フト１１ｃを有する円柱状の基体１１ｂの外周に放射状
に形成された多数片のバフ１１ａを取付け固定して形成
されており、バフ１１ａは、例えば微粒の研磨材を被着
したペーパの材質より成るバフが用いられる。

【００１８】前記のモータ１３としては、後述のように
バリ取り部１１に大きな押圧力を加えても回転を停止す
ることなく、且つバフ１１ａによる過大な研磨を抑える
ため、例えば１００ｒｐｍの低速で回転し高トルクの出
るエアモータ（例えば周知のナットランナ）が用いられ
る。

【００１９】また、バリ取り部１１が低速・高トルクで
回転する場合、バフ１１ａに加えられる押圧力に対し
て、バフ１１ａの撓みが所要の撓み程度（例えば撓み率
で１０％〜１５％）に維持されるようにバフ１１ａは形
成されており、このバフ１１ａ自体がバフ撓み維持手段
として作用する。

【００２０】ここで、バフ１１ａの撓み率が、例えば１
０％より小さくなると、撓み開放時のバフ１１ａの加工
面に対する衝突力が弱くなり、バフ１１ａの研削能力が
低下する。逆に、バフ１１ａの撓み率が例えば１５％よ
り大きくなると、撓み開放時のバフ１１ａの加工面に対
する衝突力が強くなり、起伏の大きい形状の加工面に対
しては研削力のバラツキが大きくなると共に、バフ１１
ａの摩耗も速くなる。そこで、バフ１１ａの撓み率を上
記のように１０％〜１５％に設定した。

【００２１】バリ取り本体１０を構成するエアモータ１
３は、図１に示すようにスライドベース２１の下方にあ
るリブ２２ａを有したブラケット２２に取付け固定さ
れ、スライドベース２１の上方にあるブラケット２３に
は、スライドベース２１を前後方向に駆動する前後駆動
シリンダ５１のシリンダロッド５１ａが取り付けられて
いる。

【００２２】スライドベース２１の裏側には、スライド
用のリニアベアリング２４が設けられていて、スライド
ベース２１は図４に示すように、リニアベアリング２４
を介してレールベース２５に設けられたリニアベアリン
グ２６に嵌合し、レールベース２５上を前後方向にスラ
イドできるようになっている。

【００２３】また、レールベース２５の上方にあるブラ
ケット２７には、前記の前後駆動シリンダ５１が取付固
定され、一方、レールベース２５の上端の裏側に固設し
たブラケット２８は、図２に示すように、間隔を開けて
形成された２片より成り、それぞれに設けられた穴２８
ａにはシャフト２８ｂが挿通されている。なお、図１に
示すように、レールベース２５の上方のブラケット２７
の近傍には、レールベース２５を左右方向（図１の紙面
に対する表裏方向）に駆動するために用いられる駆動シ
ャフト２９が取付け固定されている。以上により取付け
ユニット２０が構成されている。

【００２４】上記のシャフト２８ｂには図２に示すよう
に、調整可能な引張り部材であるスプリング３１と、長
さ調整用のターンバックル３２と、連結用のナックル３
３と、上下駆動シリンダ５２のシリンダロッド５２ａと
の順でそれぞれ連結されている。なお、上下駆動シリン
ダ５２は、上記の部材を介して取付けユニット２０を前
記シャフト２９を中心として上下方向に回動させる駆動
シリンダである。

【００２５】ここで、図１に示す取付けユニット２０の
上下方向の回動は、前記レールベース２５の上方にある
前記駆動シャフト２９を回動部３０として行われ、後述
のように所定の角度θ、例えば２０°の範囲で自由に回
動する。また、前記の回動部３０をシーソー構造の支点
として、取付けユニット２０側に対して、シャフト２８
ｂに取り付けたスプリング３１側が釣り合うように、ス
プリング３１の引張り力が調整されるようになってお
り、バランス手段を構成している。

【００２６】上記のシーソー構造において、バリ取り部
１１側に出来るだけ重心を移動させて、バリ取り部１１
に必要な押圧力を加えることが望ましく、そのため、例
えば図５に示すように、エアモータ１３を取り付けるブ
ラケット２２に、予め必要重量のウエイト１５を溶接等
により接合したカバー１５ａを、Ｐ点で強固に取付固定
している。

【００２７】図１において、４１は垂直方向に対して例
えば約３０°の傾斜面を有した支持ベース４２に取り付
けられた傾斜ベースで、支持ベース４２の下方にはスト
ッパー４３が取り付けられており、このストッパー４３
は傾斜ベース４１に対して取付けユニット２０が並行に
セットされるように、ストッパー４３の先端がレールベ
ース２５の底面に接するようになっている。

【００２８】なお、図３に示すように、レールベース２
５に取付け固定された駆動シャフト２９を駆動して、取
付けユニット２０を左右方向に所要距離だけ駆動する左
右駆動シリンダ５３が設けられており、駆動シャフト２
９は固定された２組のベアリングケース５４内のベアリ
ング５４ａを介して左右方向にスライドするようになっ
ている。

【００２９】また、前記２個のベアリングケース５４は
図３に示すように前記傾斜ベース４１に取付け固定され
ている。なお、図１においては、図を見やすくするため
にベアリングケース５４は記載されていない。

【００３０】以上述べたように、バリ取り本体１０は取
付けユニット２０を介して、前後，上下，左右の各方向
に前記それぞれの駆動手段によって駆動される。前記支
持ベース４２は図１に示すように、本体ベース４４に取
り付けられているが、この本体ベース４４には、前記上
下駆動シリンダ５２と、ワーク８０の位置決めピン６６
を駆動するピン駆動シリンダ６１と、ワーク８０をクラ
ンプするクランプシリンダ７１とが、それぞれ取り付け
られている。

【００３１】なお、図１において、６２はピン駆動シリ
ンダ６１を本体ベース４４に取り付けるシリンダベース
である。６３はピン駆動シリンダ６１のシリンダロッド
６１ａに連結されたシリンダブラケットで、該シリンダ
ブラケット６３には位置決めピン６６を回動させる回動
アーム６４が連結されている。６５は位置決めピン６６
の挿入を検出するピン挿入検出スイッチである。７３は
クランプシリンダ７１のクランプアーム７２を介してワ
ーク８０をクランプするクランプ爪であり、以上によ
り、バリ取り装置の要部が構成されている。

【００３２】次に、上記構成のバリ取り装置を用いたバ
リ取り加工について、ワーク８０としてアルミホイール
を用い、且つ加工面としてバルブ穴の表面のバリとした
例を取り上げて説明する。

【００３３】先ず、図１において、エアモータ１３に図
示しないエアチューブを介してエアを送り、エアモータ
１３を作動させることにより、バリ取り部１１を低速で
回転駆動させる。同時に、搬送ローラ９０を作動させる
ことにより、ワークであるアルミホイール８０をバリ取
り装置に向けて搬送する。

【００３４】アルミホイール８０がバリ取り装置のエリ
ア内に入った時、図示しないエリアセンサからの信号に
より搬送ローラ９０が停止する。その後、アルミホイー
ル８０のバルブ穴（後述）に位置決めピン６６が挿入さ
れると、ピン挿入検出スイッチ６５が作動し、ピン駆動
シリンダ６１が駆動して位置決めピン６６が点線で示す
位置まで下降すると同時に、クランプシリンダ７１が駆
動してクランプ爪７３がアルミホイール８０をクランプ
する。

【００３５】次で、図１の状態より、上下駆動シリンダ
５２を下動してシャフト２８ｂをＨ ₁ の角度の位置まで
下降させ、レールベース２５を駆動シャフト２９を回動
部３０としてＨ₁ 位置まで回動し、バリ取り部１１を図
の実線状態よりも約１／２θ分上方へ移動させる。次
で、図示しないリードスイッチの作動により、前後駆動
シリンダ５１が前進駆動してスライドベース２１を所定
距離だけ前進させ、バリ取り部１１を加工部まで前進さ
せる。この状態では、バリ取り部１１が鎖線で示す符号
１１ｃの位置にある。次で、上下駆動シリンダ５２を上
動して駆動シャフト２９を約１／２θだけ上昇して図１
の０位置におく。これにより、レールベース２５もＨ₁
から約１／２θだけ上昇して０の位置におかれ、バリ取
り部１１も図１の鎖線で示す符号１１ｄの位置におか
れ、アルミホイール８０の加工面に接する。

【００３６】その後のバリ取り部１１の作動を図７乃至
図９に基いて説明する。図８において、バリ取り部１１
をアルミホイール８０のバルブ穴８１の表面に生じたバ
リＷの発生面に当てた状態で、前後シリンダ５１を駆動
してバリ取り部１１をバリＷの発生面の終点（図１の鎖
線１１ｄで示すバリ取り部の位置）まで前進させると共
に、上下駆動シリンダ５２を駆動して、バリ取り部１１
を加工面側へ所要距離だけ移動させる。

【００３７】この場合、図８に示すように、バリ取り部
１１は矢印Ａの方向に進み、バルブ穴８１の加工面の形
状に追従して上下方向の角度θ（本例では２０°）の範
囲内で回動し、バリ取り部１１を介して一定の押圧力が
バリＷの発生した加工面に加えられながら、低速で回転
しているバリ取り部１１が、図９に示すように、矢印Ｂ
の方向に進んでバリＷが除去されていく。

【００３８】上記のバリＷが除去されていく過程を模式
図で説明すると、図７に示すように、多数のバフ１１ａ
がバリＷに当りながらバリＷを取り除いていくが、バリ
Ｗが除去された後に所要の撓みに維持されたバフ１１ａ
の撓みの開放により、エッジ部Ｗ₁ に対してバフ１１ａ
の接触が順次に行われ、柔軟なバフ１１ａのエッジ部Ｗ
₁ を滑らかに仕上げるので、バリ取り後の２次バリの発
生が抑えられる。

【００３９】なお、低速・高トルクで回転するエアモー
タ１３により、バリ取り部１１は回転駆動されているの
で、アルミホイール８０のバリ取り加工面に対する過大
な研磨が抑えられると共に、エッジ部Ｗ₁ はより滑らか
に仕上げられ、２次バリの発生が一層抑えられる。

【００４０】ここで、バリＷの発生した加工面の形状が
変化していても、バリ取り本体１０は回動部３０を支点
として上下方向に所要角度の範囲で自由に回動するの
で、バリ取り部１１は上下に揺動しながら倣い動作し、
加工面にはバリ取り部１１を介して一定の押圧力が加え
られた状態でバリ取りが行われる。そのため、多形状面
に発生する小さいバリや形状の異なるバリに対しても、
均一なバリ取りが行われる。

【００４１】更に、バリＷの大きさや形状に応じて、よ
り大きな押圧力が必要な場合は、図５に示すように、必
要重量のウエイト１５をバリ取り部１１側に加えて重心
をバリ取り部１１側に移し、プラスされたウエイト１５
と釣り合うように、スプリング３１の引張り強さをター
ンバックル３２により調整することにより、バリの発生
した加工面にバリ取り部１１を介して必要な一定の押圧
力が加えられ、より均一なバリ取りがされる。

【００４２】すなわち、ウエイト１５を付加するととも
に、その付加したウエイトの分だけスプリング３１の引
張り強さを大きくして釣り合うようにし、回動部３０を
支点として両者が見掛け上シーソー的にバランスするよ
うにし、端部にあるバリ取り部１１のモーメントがそれ
だけ大きくなるようにして、バリ取り部１１の押圧力を
増大させるようにしたものである。

【００４３】図１において、バリ取り部１１がバルブ穴
８１のバリＷの加工面の終点に到達すると、左右駆動シ
リンダ５３が駆動して、バリ取り部１１を右方向に所要
距離だけ移動させ、次で前後駆動シリンダ５１が駆動し
て、バリ取り部１１を当初の前進させた距離だけ後退さ
せると共に、上下駆動シリンダ５２が駆動して、バリ取
り部１１を当初の下降させた距離だけ上昇させる。この
後退過程でも当初の前進過程の場合と同様に、バリ取り
部１１は加工面の形状に追従して倣い作動し、バリＷの
除去が行われる。

【００４４】バリ取り部１１が所要距離だけ後退する
と、左右駆動シリンダ５３が駆動して、バリ取り部１１
を当初の右方向に移動した距離だけ左方向に移動させ、
バリ取り部１１を当初のバリ取り開始のスタート点に戻
す。

【００４５】このようにバリ取り部１１は、前進，下
降，右移動，後退，上昇，左移動を行うが、平面的には
口の字形を描く直線的な加工送りのため、予め各方向の
移動距離を加工面の大きさに応じてプログラム化してお
くこにより、制御機構が簡単になり、それによって装置
コストは安くなる。

【００４６】バリ取り部１１が当初のバリ取り開始のス
タート点に戻ると、図示しないリードスイッチが作動し
てピン挿入検出スイッチ６５が作動し、ピン駆動シリン
ダ６１が駆動して位置決めピン６６が実線で示す位置ま
で上昇し、アルミホイール８０のバルブ穴に挿入されて
いた位置決めピン６６が外れ、同時にクランプシリンダ
７１が駆動してアルミホイール８０をクランプしていた
クランプ爪７３が解除される。

【００４７】位置決めピン６６の挿入が外れると、搬送
ローラ９０が再起動して、バリ取り加工の終了したアル
ミホイール８０は次工程に搬送されると共に、次のバリ
取り未加工のアルミホイール８０がバリ取り装置に向け
て搬送されるが、このアルミホイール８０がバリ取り装
置のエリア内に入ると、図示しないエリアセンサからの
信号により搬送ローラ９０が停止し、以下、前述と同じ
手順でアルミホイール８０のバルブ穴の表面に発生した
バリ取り加工の作動が繰り返される。

【００４８】次に、本実施例では、バフ１１ａに微粒の
研磨材を被着したペーパ片を用いたが、バリの硬さや形
状によりバフ１１ａの材質をペーパに代えて、例えば
布，樹脂又はゴム等に適宜に変更することができる。

【００４９】また、本実施例では、ワーク８０のバリ取
り加工としてアルミホイールのバルブ穴の表面に発生す
るバリを対象に取り上げたが、アルミホイール以外の金
属ワークに発生するバリに対しても適用できる。

【００５０】更に、本実施例では、バリ取り部１１を回
転駆動するモータ１３にエアモータを用いたが、低速で
高トルクの出せるモータならば良く、また引張り部材３
１にスプリングを用いたが、同様の作用を有するエアシ
リンダを用いてもよい。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、多形状面に発
生する小さいバリや形状の異なるバリに対して均一なバ
リ取りができる共に、バリ取り後の２次バリの発生が抑
えられるので、バリ取りの品質が向上する。

【００５２】請求項２の発明によれば、更にそれぞれの
バリに対して必要な押圧力が加えられた状態でバリ取り
が行われるので、バリ取りの能力が向上する。請求項３
の発明によれば、更に加工面に対する過大な研磨が抑え
られると共に、バリ取り後の２次バリの発生が一層抑え
られるので、バリ取り品質が更に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバリ取り装置の要部を示す側面図であ
る。

【図２】図１のＣ矢視図である。

【図３】図１の要部を示すＤ矢視図である。

【図４】図１の取付けユニットにおけるスライド部の断
面図である。

【図５】図１のバリ取り部にウエイトを付加した概略を
示す側面図である。

【図６】図１のバリ取り部の模式図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側断面図である。

【図７】図６のバリ取り部によるバリ取り説明用の模式
図である。

【図８】バリ取り加工の始めの状態を示す説明図であ
る。

【図９】バリ取り加工の終わりの状態を示す説明図であ
る。

【図１０】従来の構造を示す図である。

【符号の説明】

１０ バリ取り本体 １１ バリ取り部 １１ａ バフ １３ モータ ２０ 取付けユニット ３０ 回動部 ３１ スプリング ５１ 前後駆動シリンダ ５２ 上下駆動シリンダ ５３ 左右駆動シリンダ ８０ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バフで形成されたバリ取り部をモータで
   回転駆動するようにしたバリ取り本体と、 前記バリ取り本体が取り付けられ、垂直方向に対して所
   要の角度で傾斜させて設置された移動が可能な取付けユ
   ニットと、 前記取付けユニットに設けられ、該取付けユニットと共
   に前記バリ取り本体を上下方向に回動自在とする回動部
   を有し、前記取付けユニットに連結された調節可能な引
   張り部材により、前記回動部をバランス支点としてバラ
   ンスするように構成されたバランス手段と、 前記取付けユニットを駆動して前記バリ取り本体を前
   後、上下および左右の各方向に駆動するそれぞれの駆動
   手段と、 前記駆動手段と前記バランス手段により、前記バリ取り
   部をワークの加工面に沿わせて一定の押圧力を加えなが
   ら加圧送りする倣い手段と、 前記バリ取り部の加圧送り中は前記バフの撓みを所要の
   撓み程度に保つバフ撓み維持手段と、 を備えたことを特徴とするバリ取り装置。
2. 【請求項２】 前記バリ取り本体のバリ取り部側に所要
   の重量を付加するようにしたことを特徴とする請求項１
   記載のバリ取り装置。
3. 【請求項３】 前記バリ取り部の加工送り中は、該バリ
   取り部を低速・高トルクで回転させることを特徴とする
   請求項１又は２記載のバリ取り装置。