JP2004074371A

JP2004074371A - バリ取り用工具

Info

Publication number: JP2004074371A
Application number: JP2002241166A
Authority: JP
Inventors: Mineaki Nagahara; 永原　峰明
Original assignee: Toyo Corp
Current assignee: Toyo Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】工具で工作物のバリを削り取る場合、工具の刃が必要以上に工作物を削り込むのを防止するバリ取り用工具を提供する。
【解決手段】工具１１は、保持部１２、加工部１３とで構成され、保持部１２と加工部１３は、工具１１の軸方向を軸とする丸棒状から一体に形成されている。加工部１３は、所望の幅の非削部を同一面上に適宜間隔をおいて形成された複数個の規制面１７と、この規制面１７間に形成されて削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝１５とからなり、規制面１７と溝１５の側面１８とで形成される角部１９を切刃１４として構成されている。これにより、工具１１を用いて工作物のバリ取り作業を行えば、規制面１７が工作物の輪郭形状に沿って接触することにより、角部１９は、輪郭形状の内側となる部分の削り込みを規制するため、バリだけを効率良く削り取る。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物のバリ等を削り取るためのバリ取り用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物の加工後、バリやカエリ等（以下、「バリ」と総称する。）が、工作物の加工箇所に生じる場合がある。バリは、加工箇所ごとに異なる形状、向き、大きさで、所望とする工作物の輪郭形状に沿って形成される。このバリを削り取る作業では、一般にヤスリ等が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、既存のヤスリを用いてバリ取り作業を行うと、バリ取り作業時に切刃がバリを削り落とした後も作業を継続し、工作物の所望とする輪郭形状の内側、すなわち工作物の削り取ってはいけない部分までを削ってしまうことがある。
このような部分まで切刃が工作物を削り取ってしまうと、工作物は不良品となって無駄なコスト等が発生する。
本発明は、このような問題点を解決するために創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、工具を用いて工作物のバリを削り取る際、工具の刃が必要以上に工作物に削り込むのを防止することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのバリ取り用工具である。
請求項１に記載のバリ取り用工具では、工作物の輪郭形状の外側に形成されたバリを削り取る場合には、当該バリ取り用工具をバリに向けて押圧し、工作物の輪郭形状に沿った位置に規制面を配置した状態で、工作物に対し当該バリ取り用工具全体を相対動作させる。
これにより、当該バリ取り用工具の相対動作中、バリは、規制面と溝部との角部に形成された切刃により剪断されて、工作物から削り取られる。この削り取られたバリは、各溝部内にそのまま位置されて排除される。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのバリ取り用工具である。
請求項２に記載のバリ取り用工具では、工作物の輪郭形状の外側に形成されているバリを削り取る際には、当該バリ取り用工具をバリに向けて押圧し、工作物の輪郭形状に沿って規制部材の上面を配置して、工作物に対し当該バリ取り用工具全体を相対動作させる。
バリが所定の状態で形成されている場合、バリ取り作業では、切刃の先端刃先と規制部材の上面とが同一面上に位置するように構成されているバリ取り用工具を用いる。
これにより、当該バリ取り用工具の相対動作中、規制部材の上面が工作物の輪郭形状に沿って接触することにより刃先の工作物に対する削り込みが規制された状態で、バリは、切刃の刃先により剪断されて工作物から削り取られる。この削り取られたバリは、各溝部内にそのまま位置されて排除される。
また、バリが所定の状態で形成されていない場合には、バリ取り作業は、はじめに、切刃の先端刃先が規制部材の上面より若干上位に位置するように構成されたバリ取り用工具を用いてある程度の状態になるまでバリを削り取り、この後、切刃の先端刃先と規制部材の上面とが同一面上に位置するバリ取り用工具を用いて、残っているバリを切刃の刃先で剪断して工作物から削り取る。
このため、工作物の輪郭形状に沿って形成されたバリだけを効率良く剪断し削り取ることができる。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのバリ取り用工具である。
請求項４に記載のバリ取り用工具では、当該バリ取り用工具は、耐摩耗性を有する材料によって形成されている。
これにより、バリの材質より耐摩耗性を有する材料で当該バリ取り用工具を形成すれば、当該バリ取り用工具の寿命は長くなる。
【０００７】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのバリ取り用工具である。
請求項４に記載のバリ取り用工具では、当該バリ取り用工具には、耐摩耗性材料がコーティングされている。
これにより、例えば、ＴｉＮ、セラミックス系等の耐摩耗性材料を当該バリ取り用工具にコーティングすれば、当該バリ取り用工具の寿命は長くなる。
また、当該バリ取り用工具が摩耗した場合、古い耐摩耗性材料を剥離した後、当該バリ取り用工具に新たな耐摩耗性材料をコーティングすることが可能となり、当該バリ取り用工具にかかるコストは安価になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態は、既知の多関節ロボットのアームに本発明のバリ取り用工具（以下、「工具」という。）を取り付けたバリ取り装置を用いて、バリ取り加工を行う場合について示す。
なお、「バリ取り加工」の概念は、工作物に形成されたバリを工具で削り取る加工をいう。
【０００９】
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図５を用いて詳述する。
図１は、バリ取り装置１の概略を示す斜視図である。図２は、工具１１の概略を示す斜視図である。図３は、図２の矢視Ｃ−Ｃ線の断面で示す工具１１の拡大図である。なお、本実施の形態の工具１１では、工具１１の長手方向を「軸方向」とし、同軸方向に対して直交する方向を「径方向」とする（図２参照）。
【００１０】
はじめに、バリ取り装置１の概略について、図１を用いて簡単に説明する。
バリ取り装置１は、図１に示すように、ロボット２、駆動手段（図示省略）、ホルダ８、工具１１等で構成されている。本実施の形態におけるロボット２の基本構成は、一般的に知られている多関節ロボットの既知なる構成と同様である。すなわち、ロボット２は、図１に示すように、ベース部３、第１のアーム４、第２のアーム５、第３のアーム６を有している。ベース部３、第１のアーム４、第２のアーム５、第３のアーム６は、それぞれ関節７を介して連結され、所定の方向に対して回動可能に設けられる共に、それぞれ独立した動作を可能としている。
【００１１】
第３のアーム６の先端箇所には、駆動手段（図示省略）が配設されている。ホルダ８は、駆動手段によって回転方向（図１の矢印Ａ方向）の回転動作と、ストローク方向（図１の矢印Ｂ方向）に対するストロークＳ１の往復動作を可能として設けられている。ホルダ８は、後述する工具１１の保持部１２を着脱自在に保持できるようになっている。
これにより、バリ取り装置１は、ロボット２の各アーム４、５、６を自在に動作させることにより、工作物２５に形成されたバリ２８の箇所に、ホルダ８に取り付けられた工具１１の加工部１３を配置することができるようになっている（図５（ａ）等参照））。すなわち、バリ取り加工は、一定の位置に工作物２５を配置した状態で、バリ取り装置１の動作によって行なわれる。
【００１２】
次に、工具１１について図２及び図３を用いて説明する。
本実施の形態では、工具１１は、図２に示すように、保持部１２、加工部１３で構成されている。保持部１２と加工部１３は、共に工具１１の軸方向を軸とする丸棒状から一体に形成されている。保持部１２は、前述したように、当該工具１１をホルダ８に保持させる部分である。工具１１の加工部１３の表面全体には、例えば、ＴｉＮ等の耐摩耗性材料がコーティングされている。
加工部１３は、図２及び図３に示すように、所望の幅の非削部を同一面上に適宜間隔をおいて形成された複数個の規制面１７と、この規制面１７間に形成されて削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝１５とからなり、規制面１７と溝１５の側面１８とで形成される角部１９を切刃１４として構成され、当該加工部１３の先端部に逃し面１６が形成されている。逃し面１６は、バリ取り加工時に工具１１の先端部が工作物の一部と緩衝し難くするため、曲面形状で形成されている（図３参照）。
なお、図３に示すように、距離Ｘ１、距離Ｙ１、距離Ｚ１は、バリの大きさ、バリの形状、バリの向きや、バリが形成されている箇所の工作物の輪郭形状等に対応させながら適宜設定される大きさである。
また、本実施の形態の溝１５では、図３に示すように、溝底面２０は、工具１１の軸方向に対し隣り合う切刃１４の対向する両側面１８を繋ぐ面として円周面状に設けたが、図３の断面図における溝底面２０の軸方向の形状は、一直線状に限定するものでなく種々変更可能である。例えば、軸方向に対する溝底面の形状は、曲線状や、直線と曲線を組合わせた形状等であっても良い。軸方向に対する溝底面の形状を曲線状等で形成すると、バリ取り加工時おいて、工作物と工具との相対動作によってバリの向きが溝底面に沿って変化する場合がある。このような場合、角部１９が、バリの付け根部分に接触し易くなる状態となって、バリを削り取り易くなることがある。
【００１３】
次に、バリ取り加工時における工具１１の作用について、図４〜図６を用いて説明する。
図４は、一例としてバリ２８が形成された状態の工作物２５を示す斜視図である。図５（ａ）は、工作物２５の溝部２６の縁に対してバリ取り加工を行う際の工具１１の一例による動作を示すイメージ図である。図５（ｂ）は、工作物２５の穴部２７の縁に対してバリ取り加工を行う際の工具１１の一例による動作を示すイメージ図である。図５（ｃ）は、工作物２５の外周縁に対してバリ取り加工を行う際の工具１１の一例による動作を示すイメージ図である。図６は、図５（ｂ）に示すバリ取り加工をモデルにした工具１１の作用を説明するイメージ図である。
【００１４】
工作物２５は、図４に示すように、その輪郭形状を曲面形状に形成した鋳造物であり、溝部２６、穴部２７を備えると共に、当該工作物２５の外周縁、溝部２６の縁や穴部２７の縁にバリ２８を有している。
このような工作物２５のバリ取り加工では、バリ取り装置１は、例えば、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、回転方向とストローク方向に対して工具１１を駆動させながら、バリ２８に対して工具１１の加工部１３を押圧した状態で、黒色の矢印方向に工具１１を移動させる。
すなわち、工作物２５の縁に形成されたバリ２８は、図６に示すように、規制面１７が工作物２５の輪郭形状に沿って接触するまで加工部１３を工作物２５に押圧させた状態で工具１１をストロークＳ１範囲内の往復動作させることによって任意箇所の溝１５内に入る。そして、この溝１５に隣接する切刃１４の角部１９が、溝１５内に入ったバリ２８を工作物２５の縁付近となるバリ２８の付け根２９から剪断して削り取る。この時、規制面１７は、工作物２５の輪郭形状に沿って接触することにより、この輪郭形状より内側の部分への角部１９の削り込みを規制している。削り取られたバリ２８は、溝１５内にそのまま位置されて排除される。
このため、角部１９は、工作物２５の輪郭形状の内側となる部分まで削り取ることなくバリ２８だけを削り取ることができる。
また、角部１９は、加工部１３の軸方向に対し相反する向きの両向きに設けられているため、工具１１の往復動作に対し両方向の相対移動によってバリ２８を効率良く削り取ることができ、バリ取り加工の時間を短縮することができる。
したがって、バリ取り加工に起因する工作物２５の不良品の発生を低減し、無駄なコストの発生を抑制することできる。
なお、バリ２８を完全に削り取るために、加工部１３の向きを変化させながらバリ取り加工を行う場合もある。
【００１５】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図７及び図８を用いて説明する。
第１の実施の形態では、加工部１３を丸棒状に形成した工具１１について説明したが、第２の実施の形態では、加工部３２を平板状に形成した工具３１について説明する。図７は、第２の実施の形態による工具３１の概略を示す斜視図である。図８は、工具３１の作用について説明するイメージ図である。以下では、第１の実施の形態と同一の構成部分については、同一符号を付し説明を省略する。
【００１６】
本実施の形態では、工具３１は、図７に示すように、外形状が略平型の（平ヤスリの形状に相当する形態）の加工部３２と保持部（図示省略）とが一体で構成され、例えば、熱処理された工具鋼、ハイス鋼、超硬等の耐摩耗性材料によって形成されている。
第２の実施の形態のバリ取り装置では、ホルダは、駆動手段（図示省略）によってストローク方向に対するストロークＳ２の往復動作を可能として設けられ、工具３１の保持部（図示省略）を保持するようになっている（図１及び図８参照）。
【００１７】
加工部３２は、図７に示すように、所望の幅の非削部を同一面上に適宜間隔をおいて形成された複数個の規制部材３７と、この規制部材３７間に形成されて削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝４１とからなり、この溝４１内には、先端を尖らせた切刃３３を形成すると共に、この切刃３３先端の刃先３６が規制部材３７の上面３８と同一面上に位置するように構成されている。
加工部３２には、工具３１の軸方向（図７の左右方向）による往復動作に対し、一方側への相対移動時にバリ５４の削り取りが可能となる向きで配置されている切刃３３と、この向きと反対向きでバリ５４の削り取りが可能に配置されている切刃３３とが、交互に複数設けられている。隣り合う切刃３３の間には規制部材３７が配設されている（図７及び図８参照）。
【００１８】
また、図８に示すように、切刃３３先端の刃先３６が、工具３１の高さ方向に対し規制部材３７の上面４５より所定の距離Δｈだけ高く配置される場合もある。この場合、刃先３６と上面４５との高低差（所定の距離Δｈ）は、バリの形状、バリの向き、バリの大きさで、バリの材質等に対応させながら適宜設定される。
【００１９】
次に、バリ取り加工時の工具３１の作用について、図８を用いて説明する。
図８に示すように、工作物５１の両縁５２、５３に形成されたバリ５４に対してバリ取り加工を行う場合、バリ取り装置は、ストロークＳ２範囲内で工具３１を往復動作させながら、規制部材３７の上面３８が工作物５１の輪郭形状に沿って接触するまで工具３１の加工部３２を工作物５１に押圧する。
すると、工具３１が工作物５１に対して往復動作している間にバリ５４が、任意箇所の溝４１の中に入り込み、規制部材３７の上面３８が工作物５１の輪郭形状に沿って接触することにより刃先３６の切り込みを規制した状態で、バリ５４が入った溝４１に近接する切刃３３の刃先３６が、工作物５１の縁付近となるバリ５４の付け根５５からバリ５４を削り取る。
すなわち、工具３１が一方側（図８の右側から左側）に向けて相対移動した時、工作物５１の左縁５２に形成されたバリ５４は、このバリ５４が入った溝４１に近接する切刃３３の刃先３６によってバリ５４の付け根５５から剪断され削り取られる。この削り取られたバリは、溝４１内にそのまま位置されて排除される。
一方、工具３１が他方側（図８の左側から右側）に向けて相対移動した時、工作物５１の右縁５３に形成されたバリ５４は、このバリ５４が入った溝４１に近接する切刃３３の刃先３６によってバリ５４の付け根５５から剪断され削り取られる。この削り取られたバリ５４は、溝４１内にそのまま位置されて排除される。
【００２０】
なお、▲１▼工作物にバリが比較的少ない場合、▲２▼バリが比較的小さい場合、▲３▼バリが細かな状態（ヒゲ状等）で工作物に形成されている場合、▲４▼バリの材質が比較的軟らかい場合等の比較的削り取り易い状態のバリについてのバリ取り加工では、刃先３６と規制部材３７の上面３８とが同一面上に位置するように構成した工具３１を用いることが好ましい。
このようなバリについてのバリ取り加工の場合、規制部材３７の上面３８が工作物の輪郭形状に沿って摺接しながら、刃先３６が、バリをさらうようにして工作物の縁付近となるバリの付け根からバリを削り取る（図８参照）。
【００２１】
一方、▲１▼工作物にバリが比較的多い場合、▲２▼バリが比較的大きい場合、▲３▼バリが強固な状態で工作物に形成されている場合、▲４▼バリの材質が比較的硬い場合等の比較的削り取り難い状態のバリについてのバリ取り加工では、刃先３６と規制部材３７の上面４５との間に高低差Δｈを設けた工具と、高低差Δｈを設けない工具３１とを併用することが好ましい（図８参照）。
このようなバリについてのバリ取り加工の場合、はじめに、いわゆるバリ取り加工の粗工程として、工具３１の高さ方向に対して刃先３６が規制部材３７の上面４５より所定の距離Δｈだけ高い工具を用いてバリ取り加工を行う（図８の二点鎖線参照）。
すなわち、刃先３６が、規制部材３７の上面４５が刃先３６の切り込みを規制しないまま、ある程度の状態になるまで削り取り難い状態のバリを削り取り、この後、いわゆるバリ取り加工の仕上げ工程として、工具３１を用いて残っているバリについてのバリ取り加工を継続する。すると、規制部材３７の上面３８が工作物の輪郭形状に沿って摺接しながら、刃先３６は、削り取り易くなった状態のバリを工作物の縁付近となるバリの付け根から剪断して、バリを工作物から削り取ることができる。バリ取り加工の仕上げ工程では、規制部材３７の上面３８は、前述したように、工作物の輪郭形状に沿って接触することにより刃先３６の切り込みを規制する。
【００２２】
以上により、工具３１を用いたバリ取り加工では、刃先３６は、工作物５１の輪郭形状の内側となる部分までを削り取ることはなく、工作物５１の輪郭形状に沿って形成されたバリ５４だけを効率良く削り取ることができる。このため、バリ取り加工に起因する工作物５１の不良品の発生が低減し、無駄なコストの発生を抑制することできる。
また、工具３１には、軸方向の両側に対し刃先３６の向きが互いに異なるように切刃３３が配設されているため、工具３１の往復動作に対し両方向の相対移動によってバリ５４を削り取ることが可能となり、バリ取り加工の時間を短縮することができる。
【００２３】
本発明は、上述した両実施の形態において工具１１を丸棒状、工具３１を平板状としたが、これらに替えて、例えば、バリ取り用工具における加工部を半円形状、多角形状等で形成しても良い。
【００２４】
また、工具３１を超鋼等の耐摩耗性材料で形成したが、例えば、この工具３１の表面にさらにＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、窒化けい素ミックス、硬質クロムメッキ等の耐摩耗性材料をコーティングしても良い。
【００２５】
また、工具１１、３１をロボット２に装設したが、ロボット２に替わって、例えば、バリ取り用工具の保持部を保持するホルダを駆動可能とするハンディタイプのバリ取り装置に取付けたり、作業者が直にバリ取り用工具を保持し、手作業によって工作物に形成されたバリを削り取っても良い。
【００２６】
また、第２の実施の形態おいて、規制部材の上面の両端部をＣ面取りまたはＲ面で形成したり、上面全体を曲面形状で形成しても良い。
【００２７】
さらに、第２の実施の形態において、バリ取り用工具の加工部を、すなわち図９に示すように、複数個の突出部群７４ａによりヤスリの鬼目に相当する形態で形成された加工部７１は、非削部として同一面上に適宜間隔をおいて所望の径で略半球状の複数個の規制部材７４と、この複数個の規制部材７４を一群とする突出部群７４ａを形成すると共に削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝７３を形成し、この溝７３内には、先端を尖らせた切刃７２を形成すると共に、この切刃７２先端の刃先７５が規制部材７４の最も高い部位であるところの頂部位７６と同一面上に位置するように構成されている。切刃７２は、加工部７１の軸方向（左右方向）の両側に対して刃先７５の向きが一方側にあるものと、その反対側に向いているものとが交互に配設されている。
このように構成した加工部７１を有したバリ取り用工具を用いて、ゴムや樹脂等のような撓み易い材料で形成された工作物に対してのバリ取り加工を行うと、そのバリ取り加工の作業が易くなる場合がある。
このようなバリ取り加工の場合、バリ取り加工時に工作物が変形しようとしても、規制部材７４の球面上のどこかに接触することにより、規制部材７４と接触する面からの反力によって工作物の変形が規制され、工作物とバリ取り用工具とが保持された状態でバリ取り加工を行うことができるようになる。このため、バリ取り加工時における工作物の変形等に起因して、工作物の輪郭形状より内側の部分まで刃先７５が切り込むのを抑制することができ、バリを削り取る際の作業性は向上する。
【００２８】
また、図１０に示す加工部８１は、隣り合う規制部材８２の間に複数による切刃８３を鼓形状に配設して構成されている場合を示し、図１１に示す加工部８５は、隣り合う規制部材８２の間に複数による切刃８６を竹の子状に配設して構成されている場合を示し、図１２に示す加工部８７は、隣り合う規制部材８２の間にテーパ形状に形成された単数の切刃８８を配設して構成されている場合を示すもので、上記第１及び第２の実施と同様の作用効果を享受する。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によるバリ取り用工具を用いれば、工作物の輪郭形状に沿って形成されたバリを削り取る場合、請求項１の発明によるバリ取り用工具の角部や、請求項２の発明によるバリ取り用工具の切刃は、工作物の輪郭形状の内側となる部分までを削り取ることなく、バリだけを効率良く剪断し削り取ることが可能になる。
したがって、バリ取り加工の対象となる工作物について、バリ取り加工に起因する不良品の発生が低減されるため、工作物にかかる無駄なコストの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バリ取り装置の概略を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の工具の概略を示す斜視図である。
【図３】図２に示す工具の拡大断面図である。
【図４】バリが形成された工作物の概略を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、バリ取り加工時における工具の動作を示すイメージ図である。
【図６】工具の作用を説明するイメージ図である。
【図７】第２の実施の形態の工具の概略を示す斜視図である。
【図８】工具の作用について説明するイメージ図である。
【図９】加工部の変更例を示す斜視図である。
【図１０】加工部の変更例を示す斜視図である。
【図１１】加工部の変更例を示す斜視図である。
【図１２】加工部の変更例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１、３１…工具（バリ取り用工具）
１４、３３、７２、８３、８６、８８…切刃
１５、４１、７３…溝
１７…規制面
１８…側面
１９…角部
２５、５１…工作物
２８、５４…バリ
３６、７５…刃先
３７、７４、８２…規制部材
３８、４５…上面

Claims

工作物の加工輪郭に沿って生起されたバリを削り取るためのバリ取り用工具であって、
所望の幅の非削部を同一面上に適宜間隔をおいて形成された複数個の規制面と、この規制面間に形成されて削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝部とからなり、
前記規制面の上面と前記溝部の側面とで形成される角部を切刃として構成したことを特徴とするバリ取り用工具。
工作物の加工輪郭に沿って生起されたバリを削り取るためのバリ取り用工具であって、
所望の幅の非削部を同一面上に適宜間隔をおいて形成された複数個の規制部材と、この規制部材間に形成されて削り取ったバリを位置せしめる複数個の溝部とからなり、
この溝部内には、先端を尖らせた切刃を形成すると共に、この先端刃先を前記規制部材の上面と同一面上若しくは若干上位に位置したことを特徴とするバリ取り用工具。
請求項１または２に記載のバリ取り用工具であって、
当該バリ取り用工具は、耐摩耗性を有する材料によって形成されている、ことを特徴とするバリ取り用工具。
請求項１〜３のいずれかに記載のバリ取り用工具であって、当該バリ取り用工具には、耐摩耗性材料がコーティングされている、ことを特徴とするバリ取り用工具。