JP2001179523A - 成型品の外周用バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は機械でバリ取り加工が行われ、寸法
精度が向上し、量産バリ取り加工に最適であると共にワ
ークに歪が生じることなく加工でき、且つ刃物の交換期
間が著しく延び加工コストを低減化させ、更にマグネシ
ウムダイカスト品の外周仕上げ加工が高精度で安全に行
えると共に機械で切削バリ取り加工が可能となる成型品
の外周用バリ取り装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 基台１の中央にワーク取付台２を固定す
ると共にその下部両側にワークの外周仕上げ寸法の基準
になる形成カム３を固定し、該形成カム３と当接させる
接触ローラー４を下部先端に取付けると共に左右移動及
び前後移動する刃物台５が、ワーク取付台２の両側に配
置されて少なくとも構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノートパソコンの液
晶画面のフレームやハウジング，自動車の計器カバー，
家電製品などの異形で曲面や曲線を有した成型品などが
機械加工で、その周囲を切削して仕上げる際に使用する
成型品の外周用バリ取り装置、特には異形で且つ薄肉な
成型品の外周部の成型バリやゲートなどを切削して仕上
げるための成型品の外周用バリ取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、異形で曲面や曲線を有した成型品
などの外周仕上げを行う場合、成型バリやゲートなどを
始めにグラインダーやエンドミルなどの回転刃或いはニ
ッパーや弓鋸等の切削工具である程度除去し、それをヤ
スリやサンドペーパー等が用いられた手作業によって仕
上げられる加工が一般的なバリ取り加工であった。しか
しながら前記手作業によるバリ取り加工は非常に能率が
悪く、寸法精度も悪く、且つ不良品が多く出るので、安
定した生産が出来ないと共に収益性が良くなかった。
又、この時、粉塵が発生するため、作業環境が悪いもの
であった。

【０００３】更に異形で曲面や曲線を有すると共に薄肉
に形成された成型品などの外周仕上げを行う場合、加工
中に成型品が曲ったり反ったり或いは亀裂や割れを生じ
易いため、神経を集中させて作業を行わなければならな
かった。特にゲートを除去する際、一気に除去出来ず、
少しずつ除去しなければならないため、手間が掛り作業
性が悪かった。しかも除去する量が多過ぎると、エンド
ミルなどの回転刃を用いて削除する時には、ブレやビビ
リを生じて仕上げ面精度の劣化となり、またワークの素
材面の逃げや欠け等が生じ、且つ回転刃が食い込んで不
良品となり易かったので、寸法精度が不安定であり、製
品歩留まりが悪かった。

【０００４】このため、機械加工で前記成型品などの外
周を自動切削して仕上げる外周用バリ取り装置が工夫さ
れている。この装置としては倣い装置を備えたフライス
やＮＣ工作機械などが用いられ、予めエンドミルなどを
取付けて所定位置にセットして置き、エンドミルなどが
倣いサンプルに沿って移動或いはプログラムに基づいて
エンドミルなどが移動しながらバリ取り加工が行われる
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記外
周用バリ取り装置にエンドミルなどの回転刃を取付けて
バリ取り加工を行うと、非鉄金属の薄肉な成型品或いは
合成樹脂やゴムなどの成型品は素材自体の強度が小さ
く、前記回転刃を素材面に当てると、回転刃が食い込ま
れてしまったり、焼き付きなどが発生し易かった。また
エンドミルなどの回転工具を使用する際、モーターの回
転による振動や騒音が発生していた。更に、薄肉な成型
品などを回転刃で切削すると、ワークの素材面の逃げや
欠け等が発生して不良品を出し易かった。しかもＮＣ工
作機械を用いる場合には、設備装置費や維持管理費が多
く掛ると共に熟練したプログラマーを雇わなければなら
ず、且つ零細企業ではＮＣ工作機械を購入することが困
難であるのが現状である。

【０００６】一方、非鉄金属に於けるマグネシウムダイ
カスト品の外周バリ取り加工を行う場合、グラインダー
加工のような粉体状の切粉を析出させると、マグネシウ
ムの切粉が発火したり、或いはエンドミルなどの回転刃
で行っても切削量が少ないと、マグネシウムの切粉は発
火し易くなり、周囲の油などに火がついて出火を起こす
恐れがあり、切削条件が非常に難しく、且つ、その量産
バリ取り加工に於ける安全確保が困難であった。このた
め、マグネシウムダイカスト品の外周バリ取り加工は機
械加工で行うものはなく、殆ど手作業で行われているの
が現状である。

【０００７】本発明は機械加工でバリ取りが行われて寸
法精度を向上させ、量産バリ取り加工に最適であると共
にワークに歪が生じることなく加工でき、且つ刃物の交
換期間が延びて加工コストを低減することが可能となる
成型品の外周用バリ取り装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】本発明の別の目的は、マグネシウム成型品
の外周仕上げ加工が高精度で安全に行えると共に機械加
工で切削バリ取り作業が可能となる成型品の外周用バリ
取り装置を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は成されたものであり、つまり、基台の中央
にワーク取付台を固定すると共に該ワーク取付台の下部
両側にワークの外周仕上げ寸法の基準になる形成カムを
固定し、その形成カムと当接させる接触ローラーを下部
先端に取付けると共に左右移動及び前後移動する刃物台
が、ワーク取付台の両側に配置されて少なくとも構成す
る。また刃物台に水平移動手段と前後移動手段を備え、
且つワークが上方から押えられるワーク押え手段を備え
ると良い。更に形成カムはワーク取付台と交換可能に取
付けたり、刃物台にバイト或いは薄刃などの刃物を取付
けると良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１、図２は本発明の実施形態を
示す図であり、これに基づいて説明する。（１）は本装
置の基台であり、（２）は基台（１）の中央に固定した
金属製のワーク取付台である。尚、前記ワーク取付台
（２）の形状はワーク（Ｗ）の内側の形状に合せて形成
されている。（３）はワーク取付台（２）の下部両側に
固定した形成カムであり、該形成カム（３）はワーク
（Ｗ）の外周仕上げ寸法の基準になる形状であり、その
外周表面には焼き入れ処理が施されている。又、前記形
成カム（３）はワーク取付台（２）にボルトで固定して
交換可能に取付けられている。尚、前記形成カム（３）
はワーク取付台（２）と一体に形成させても良い。
（４）は形成カム（３）の外周と当接する回転自在な接
触ローラーである。（５）は接触ローラー（４）を下部
先端に取付けた刃物台であり、該刃物台（５）はワーク
取付台（２）の両側に配置される。（６）は刃物台
（５）を左右移動させると共に一定な押圧力で付勢する
ための水平移動手段であり、該水平移動手段（６）に
は、刃物台（５）の後端と連結する押圧用シリンダー(6
1)と、刃物台（５）を左右方向でスムーズに摺動させる
ためのころがり軸受を用いたガイド部材(62)とがある。
前記押圧用シリンダー(61)としてエアーシリンダーを用
いると良い。尚、前記水平移動手段（６）は上記の構造
に限定されるものではなく、他の構造のものでも良い。

【００１１】（７）は刃物台（５）を前後移動させるた
めの前後移動手段であり、該前後移動手段（７）には、
刃物台（５）側に先端を連結すると共に本体側を基台
（１）に取付けた移動用シリンダー(71)と、刃物台
（５）を前後方向でスムーズに摺動させるためのころが
り軸受を用いたレール部(72)とがある。尚、前後移動手
段（７）は上記の構造に限定されるものではなく、他の
構造のものでも良い。（８）は刃物台（５）に取付ける
刃物であり、該刃物（８）としては一般にバイトを用い
るが、特に、軟質な合成樹脂やゴムをバリ取り加工する
場合には薄刃を用いる。（９）はワーク(Ｗ)を上方から
押えるワーク押え手段であり、該ワーク押え手段（９）
にはワーク(Ｗ)の略上面全体を押える押え部材(91)と、
その押え部材(91)を先端に取付けると共に本体側を前記
基台（１）に取付けたクランプ(92)とがある。（10）は
押圧用シリンダー(61)や移動用シリンダー(71)としてエ
アーシリンダーが用いられる場合に備えるハイドロ装置
であり、該ハイドロ装置（10）としては市販されている
油圧ハイドロを用い、この役目は押圧用シリンダー(61)
や移動用シリンダー(71)のインチング（脈動）を防止す
るものであり、空気圧を油圧に変換して送りムラを押
え、面粗度の安定化を計るものである。

【００１２】次に本発明の作用を図３に基づいて説明す
る。予め左右の刃物台（５）に刃物（８）であるバイト
を取付けておく。先ず始めにワーク（Ｗ）をワーク取付
台（２）に載せると共に図１に示すクランプ(92)を作動
させ、押え部材(91)でワーク(Ｗ)の略上面全体を押え付
けて固定する（図２参照）。そして左右の押圧用シリン
ダー(61)が伸長動作を開始させて刃物台（５）が中心に
向って移動すると共に接触ローラー（４）が形成カム
（３）に当接される［図３（ａ）参照］。次に前後移動
手段（７）の移動用シリンダー(71)を作動させて伸長動
作が開始されると、バイト（８）は接触ローラー（４）
を介して切削位置が決定される。そしてバイト（８）は
ワーク(Ｗ)の外周に約0.5mm食い込み、且つ接触ローラ
ー（４）は形成カム（３）の外周を一定な押圧力で当接
し且つ回転しながら図中の矢印の如く刃物台（５）が左
右移動及び前後移動しながらバイト（８）は形成カム
（３）の外周を倣って行くのである。するとワーク(Ｗ)
の外周は移動用シリンダー(71)の伸長に伴ってバイト
（８）で切削されて行く。

【００１３】図３（ｂ）は形成カム（３）の外周が一番
突出された位置であるので、左右の押圧用シリンダー(6
1)はこの時点が加工中で一番収縮される状態となる。ま
た前記押圧用シリンダー(61)は左右で別々の伸縮動作が
行われるので、図４に示すワーク(Ｗ)の形状であっても
外周の両側面が一気に加工出来るのである。つまり、図
４（ａ），（ｃ）のような左右対称な曲線、図４（ｄ）
のように左右平行な曲線、図４（ｂ）〜（ｅ）の上下辺
のように平行な直線、図４（ｂ），（ｅ）のような左右
の線形が異なるもの、図４（ｆ）のようにバイト（８）
の刃幅に於ける上下方向に落差のある曲線でも加工する
ことが可能である。特に図４（ｅ）のように切欠が多く
ある形状のものを切削する場合に於いては、エンドミル
で加工すると欠損し易いが、形成カム（３）の形状を欠
損しないように逃げ部を設けることが出来るので、前記
形状のものであっても外周を綺麗に且つ所定寸法に加工
出来るものとなる。

【００１４】このようにしながら接触ローラー（４）が
形成カム（３）の端部まで達すると、押圧用シリンダー
(61)が収縮動作を開始し、接触ローラー（４）が形成カ
ム（３）から離れることにより、バイト（８）はワーク
(Ｗ)から離れ、押圧用シリンダー(61)が収縮された状態
となる。そして前後移動手段（７）の移動用シリンダー
(71)が収縮されると、刃物台（５）は図中の矢印のよう
に元の位置に戻されるのである［図３（ｃ）参照］。
尚、前記ワーク(Ｗ)を切削する際、バイト（８）はワー
ク(Ｗ)の外周に約0.5mm食い込んで切粉を出すが、従来
の如き粉塵が発生せず作業環境を悪化させる心配は無く
なった。その後、ワーク（Ｗ）をワーク取付台（２）か
ら外し、次のワーク(Ｗ)を取付けて上記同様に切削して
行けば良い。この時、ワーク(Ｗ)外周の残り半分は、別
に設定した本発明装置或いは本発明者が提案した装置を
用いて仕上げれば良い。尚、ワーク（Ｗ）が軟質な合成
樹脂やゴムなどの成型品のバリ取り加工を行う時は、バ
イトよりも薄幅の刃物(８)を取付けて加工すると良い。

【００１５】次に本発明の外周用バリ取り装置を使用し
て、図４（ａ）〜（ｄ）のような曲線や異形の曲線を有
した成型品を機械加工したところ、不良品の発生がなく
且つ高能率でバリ取り加工が出来た。又、薄肉な成型品
を本発明装置で加工したところ、回転刃を使用した際に
発生したワーク（Ｗ）の素材面の逃げや欠け等が殆どな
かった。しかもＮＣ工作機械が不要であるので、設備装
置費や維持管理費が余り掛らず、且つ熟練した作業者も
不要であり、作業が簡単で零細企業でも容易に購入する
ことが可能なものとなった。しかも、図４（ｅ）のよう
に切欠が多くある形状のものを切削しても、従来の如き
欠損箇所はなく、外周を綺麗に且つ正確な仕上げ寸法に
加工出来た。

【００１６】更に、従来ではマグネシウムダイカスト品
の外周バリ取り加工を機械で行うことが困難であった
が、刃物（８）として回転しないバイトを使用すること
により、回転刃と異なり熱の発生が極めて少なく、マグ
ネシウムの切粉が発火し、周囲の油などに火がついて出
火を起こす恐れが殆どなくなり、マグネシウムダイカス
ト品の外周仕上げ加工が機械装置でも容易に行えるもの
となり、その量産バリ取り加工が可能となった。このた
め、0.05mmの寸法精度が確保出来ると共に加工時間が短
縮でき、加工費が減少出来るものとなった。尚、図４
（ｆ）のような携帯電話で用いる蓋のマグネシウムダイ
カスト品をバリ取り加工する場合、エンドミルをＮＣ工
作機械に取付けて加工すると、その成型品は平均１００
個前後加工した時点で、エンドミルが折れたり破損或い
は切れが悪くなって、エンドミルの交換を行わなければ
ならなかった。一方、バイト（８）を使用した本発明装
置による加工方法では、前記成型品を１００００個加工
しても異常がなく、その加工を続行することが出来るこ
とが確認できた。従って、刃物（８）の寿命が極めて長
くなることにより加工コストを低減することが可能とな
った。又、従来、１５人掛って仕上げていたものを、本
発明装置でバリ取り加工したところ、２〜３人で同等の
仕事量が行え、且つ不良品も出なかった。

【００１７】

【発明の効果】本発明はこのように構成させたことによ
り、下記に記載する効果を有する。

【００１８】請求項１のように基台（１）の中央にワー
ク取付台（２）を固定すると共にその下部両側にワーク
（Ｗ）の外周仕上げ寸法の基準になる形成カム（３）を
固定し、該形成カム（３）と当接させる接触ローラー
（４）を下部先端に取付けると共に左右移動及び前後移
動する刃物台（５）が、ワーク取付台（２）の両側に配
置されて少なくとも構成されることにより、従来の別位
置に倣いサンプルを配置するものと異なり、形成カム
（３）がワーク取付台（２）の両側に固定されるため、
コンパクトな構造となり、且つ刃物台（５）に市販の刃
物や成型バイトを取付けて使用すれば、従来の回転工具
が不要となると共にスピンドルも不要となり、モーター
の回転による振動や騒音の発生がなくなるため、構造的
にも強度が要らず、製造コストが安価なものとなる。
又、形成カム（３）を用いて倣い加工が行われると共に
両側面を同時に加工出来るので加工時間が短縮され、且
つ接触ローラー（４）がストッパーの役目を果たすので
刃物（８）の食い込みなどが押えられ、刃物（８）には
常に一定な押圧力でワーク（Ｗ）に押付けることが可能
となる。このため、バリ取り加工が機械加工で行え、且
つ寸法精度が向上し、ワーク（Ｗ）に歪が生じることな
く加工できるので強度のない素材の成型品でも寸法は安
定し、切削面の面粗度も顕著に安定すると共に熟練技術
がなくても簡単にバリ取り加工が行える量産に最適なも
のとなった。また刃物（８）の交換期間が延びて加工コ
ストを低減出来るものとなった。更に形成カム（３）の
形状は自由に製作できるので、両側面が異なった形状の
ものでも加工が出来ると共に一側面の加工が途中の一部
だけの加工でも可能であり、直線形状を加工すると両側
面の平行度が高いものとなる。特にマグネシウムダイカ
スト品の外周バリ取り加工は、従来の手作業で行われる
ものと異なり機械加工が可能となったので、従来の寸法
精度不良や反りなどの不良品は殆どなくなり、加工時間
が短縮され、加工費を減少出来ると共にマグネシウムダ
イカスト品の外周仕上げ加工が高精度で安全に行えるも
のとなった。

【００１９】請求項２のようにワーク取付台（２）の付
近にワーク押え手段（９）を備えると共にそのワーク押
え手段（９）が、上方からワーク(Ｗ)を押える押え部材
(91)と、該押え部材(91)を先端に取付けると共に本体側
が前記基台（１）に取付けられたクランプ(92)とから成
すことにより、ワーク(Ｗ)が押え部材(91)で確実に押え
られて固定出来るものとなる。

【００２０】請求項３に示すように形成カム（３）をワ
ーク取付台（２）と交換可能に取付けることにより、消
耗し始めたら直ぐに交換が簡単に出来るので、外周仕上
げ加工が長期間に渡って行われても、初期の加工精度を
維持させることが可能となる。またワーク(Ｗ)の種類に
合せて形成カム（３）及び形状に応じてワーク取付台
（２）と押え部材(91)を交換することにより、１台の装
置で多種類のワーク(Ｗ)を加工することが可能となる。

【００２１】請求項４に示すように刃物台（５）に水平
移動手段（６）と前後移動手段（７）を備え、水平移動
手段（６）として、刃物台（５）の後端と連結させると
共にそれを左右移動させる押圧用シリンダー(61)と、刃
物台（５）を左右方向でスムーズに摺動させるためのこ
ろがり軸受を用いたガイド部材(62)とから成すと共に前
後移動手段（７）として、刃物台（５）側に先端を連結
すると共に本体側を基台（１）に取付けた移動用シリン
ダー(71)と、刃物台（５）を前後方向でスムーズに摺動
させるためのころがり軸受を用いたレール部(72)とから
成すことにより、従来の回転工具が不要で且つスピンド
ルが不要となり、モーターの回転による振動や騒音の発
生がなくなると共に構造的にも強度が要らず、製造コス
トが安価なものとなる。又、構造が単純で且つ安定した
押圧力を付勢し続けることが可能となるため、形成カム
（３）に沿った倣い加工が確実に行えるものとなる。更
に図４に示す曲線や異形の曲線或いは切欠が多くある形
状のものを有したワーク(Ｗ)の機械加工が可能となり、
更に外周を綺麗に且つ正確な仕上げ寸法に加工出来るも
のとなる。

【００２２】請求項５のように刃物台（５）に刃物(８)
としてバイトを取付けることにより刃物（８）の交換す
る期間が非常に長くなって交換回数を減少させ、不良品
の発生がなく且つ高能率でバリ取り加工が出来るため、
加工コストを低減することが可能となった。しかもマグ
ネシウムダイカスト品の外周バリ取り加工に対し、刃物
（８）として回転しないバイトを使用することにより、
回転刃と異なり熱の発生が極めて少なく、マグネシウム
の切粉が発火し、周囲の油などに火がついて出火を起こ
す恐れが殆どなくなり、マグネシウムダイカスト品の外
周仕上げ加工が機械加工でも容易に行えるものとなり、
その量産バリ取り加工が可能となると共に高精度の加工
が行えるものとなった。又、刃物台（５）に刃物(８)と
して薄刃を取付けることにより、柔軟な合成樹脂やゴム
などの成型品であっても、外周のバリ取り加工が機械化
されて能率良く且つ綺麗に仕上げることが出来るものと
なる。

【００２３】請求項６のように押圧用シリンダー(61)と
移動用シリンダー(71)としてエアーシリンダーを用いる
と、多くの工場で配備されているエアー設備に接続すれ
ば直ぐに使用出来るものとなる。更に押圧用シリンダー
(61)と移動用シリンダー(71)にハイドロ装置（10）を取
付けることにより、押圧用シリンダー(61)と移動用シリ
ンダー(71) の駆動スピードを安定させてゆっくり移動
させ、インチングが防止でき、空気圧を油圧に変換し送
りムラが押えられるため、面粗度の安定化が計れるもの
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の要部を示す斜視図である。

【図２】本実施形態の要部を示す説明図である。

【図３】本発明の作用を示す説明図である。

【図４】本実施形態によって切削出来る異形なワーク形
状の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ ワーク取付台 ３ 形成カム ４ 接触ローラー ５ 刃物台 ６ 水平移動手段 61 押圧用シリンダー 62 ガイド部材 ７ 前後移動手段 71 移動用シリンダー 72 レール部 ８ 刃物 ９ ワーク押え手段 91 押え部材 92 クランプ 10 ハイドロ装置 Ｗ ワーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台（１）の中央にワーク取付台（２）
   を固定すると共に該ワーク取付台（２）の下部両側にワ
   ーク（Ｗ）の外周仕上げ寸法の基準になる形成カム
   （３）を固定し、その形成カム（３）と当接させる接触
   ローラー（４）を下部先端に取付けると共に左右移動及
   び前後移動する刃物台（５）が、前記ワーク取付台
   （２）の両側に配置されて少なくとも構成したことを特
   徴とする成型品の外周用バリ取り装置。
2. 【請求項２】 前記ワーク取付台（２）の付近にワーク
   押え手段（９）を備えると共にそのワーク押え手段
   （９）が、上方からワーク(Ｗ)を押える押え部材(91)
   と、該押え部材(91)を先端に取付けると共に本体側が前
   記基台（１）に取付けられたクランプ(92)とから成る請
   求項１記載の成型品の外周用バリ取り装置。
3. 【請求項３】 前記形成カム（３）が前記ワーク取付台
   （２）と交換可能に取付けられた請求項１記載の成型品
   の外周用バリ取り装置。
4. 【請求項４】 前記刃物台（５）に水平移動手段（６）
   と前後移動手段（７）を備え、前記水平移動手段（６）
   が、前記刃物台（５）の後端と連結させると共にそれを
   左右移動させる押圧用シリンダー(61)と、前記刃物台
   （５）を左右方向でスムーズに摺動させるためのころが
   り軸受を用いたガイド部材(62)とから成されると共に前
   記前後移動手段（７）が、前記刃物台（５）側に先端を
   連結すると共に本体側を前記基台（１）に取付けた移動
   用シリンダー(71)と、前記刃物台（５）を前後方向でス
   ムーズに摺動させるためのころがり軸受を用いたレール
   部(72)とから成された請求項１記載の成型品の外周用バ
   リ取り装置。
5. 【請求項５】 前記刃物台（５）に、刃物(８)としてバ
   イト或いは薄刃を取付けた請求項１又は４記載の成型品
   の外周用バリ取り装置。
6. 【請求項６】 前記押圧用シリンダー(61)と前記移動用
   シリンダー(71)がエアーシリンダーであり、且つそれに
   ハイドロ装置（10）を接続した請求項４記載の成型品の
   外周用バリ取り装置。