JP2004322242A

JP2004322242A - バリ取り仕上げ方法

Info

Publication number: JP2004322242A
Application number: JP2003117988A
Authority: JP
Inventors: Koji Fujimoto; 康治藤本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】製品に残るバリを除去して表面を所定形状に仕上げる加工を自動で連続して実施できるバリ取り仕上げ方法を提供する。
【解決手段】加圧量と加圧力とが一定の領域で比例関係にある弾性砥石の回転工具を用いて加工により発生する回転工具の磨耗量とワークの加工量とが一定の範囲内になるように回転工具とワークとの相対位置を補正しながら連続して加工する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウムやマグネシウムをプレス加工や切削加工して形成された製品のエッジ部分に残る微小なバリを除去して必要な形状に仕上げるためのバリ取り仕上げ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形状や平面形状に近い曲面のバリ取り仕上げ加工は、従来はベルト研削や固定された回転工具を用いた方法が一般に採用されている。このバリ取り仕上げ加工を行う際に、ワーク側を把持する方法と、工具側を把持する方法とがある。
【０００３】
ワーク側を把持する方法でベルト研削を行う場合には、図６に示すように、モータ１０３によりコンタクトホイール１０２を回転駆動して、テンションホイール１０４との間に架け渡されている研削ベルト１０１を走行させ、研削ベルト１０１とワーク１０５との摩擦によりバリ取り仕上げ加工を行う。このとき、ワーク１０５のバラツキに対応させるため、コンタクトホイール１０２とモータ１０３との間に逃げ機構１０６が設けられ、加工点でコンタクトホイール１０２が下方に逃げるように構成されている。また、回転工具を使用する場合も径方向の磨耗に対応させるため、図７に示すように、ツール回転部１０６が上昇して加工点が一定に保たれるようにしている。
【０００４】
また、工具側を把持する方法においては、バリ発生状態のバラツキへの対策として、切削工具を先端に有するバリ取り工具を直交する２方向に回動可能に支持して、バリの大きさに応じて傾くバリ取り工具の傾き量に応じてバリ取り工具を基準位置に戻すために付勢を与える構成が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ロボットハンドに取り付けられたバリ取り工具（ヤスリ）の位置をワークの寸法誤差やロボットの精度誤差を弾性体の弾性変形によって吸収させることにより、バリ取り工具がワークに一定の力で押圧され、削り過ぎや加工不良を防ぐ構成が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−１４３０２０号公報（第２〜３頁、図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平０５−１０４４６４号公報（第２〜３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術におけるベルト研削や回転工具では、ベルトや回転工具に切り粉が詰まる目詰まりや磨耗により切れ味の変化が発生し、ベルト交換や工具交換が頻繁になるため、安定した加工を自動で連続して行うことができなかった。また、摩擦により熱や火花の発生が大きいことから、マグネシウムのような爆発性のある材料に対して適用することは困難である。
【０００９】
また、工具の位置や傾きを検出して定位置で加工を行う方法は、ワークのバリ位置を特定することに主眼がおかれており、固定された位置で回転する工具の磨耗に対する対策が充分になされておらず、安定したバリ取り仕上げ加工を自動で行うことはできない。
【００１０】
また、バリ取り工具とするヤスリをロボットハンドによって移動させる構成は、複雑で高価な設備となり加工コストが増加する問題がある。また、装置全体が大きく、設置できる場所の制限を受け、小スペース内で加工するには適しない方法である。
【００１１】
本発明は上記従来技術の課題に鑑みて創案されたもので、製品に残るバリを除去して所定形状に仕上げるバリ取り仕上げ加工を自動的に連続加工できるようにしたバリ取り仕上げ方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、制御プログラムによって制御される多関節ロボットに保持されたワークを、定位置で回転する回転工具に加圧接触させながらワークをその形状に倣うように移動させてバリ取り仕上げ加工するバリ取り仕上げ方法において、加工により発生する回転工具の磨耗量とワークの加工量とが一定の範囲内になるように、回転工具に対するワークの位置を多関節ロボットの制御プログラムを補正しながら加工することを特徴とする。
【００１３】
上記バリ取り仕上げ方法によれば、加工に伴って発生する回転工具の磨耗に応じて多関節ロボットによってワークの位置が制御されるので、ワークは常に一定の加工状態に維持され、自動的にワークに残るバリが除去されると共に、表面が所定形状に仕上げられる。
【００１４】
上記バリ取り仕上げ方法に用いる回転工具として、ワークに加圧量と加圧力とが一定の領域で比例関係にある弾性工具を用いることが好適であり、切り粉による目詰まりや加工量の変化が生じず、自動化するのに適した回転工具が得られる。
【００１５】
また、上記バリ取り仕上げ方法に用いる回転工具の硬さは、ショアー硬度１０〜５０度とするのが好適である。
【００１６】
また、回転工具の磨耗量が加圧量と加工時間とで略比例関係にある工具を選択することにより、多関節ロボットによるワークの位置制御を簡易に実施することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
図１は、バリ取り仕上げ加工を実施する状態を示すもので、弾性砥石である回転工具１は図示しない駆動手段により回転駆動され、この回転工具１により加工されるワーク２は図示しない多関節ロボットの先端にチャックによって保持され、制御プログラムに基づいて制御される多関節ロボットにより、回転工具１の所定位置に押し当て、図示するように一定角度だけ回動させると共に、回転工具１の同じ部分で複数回の加工をしないようにワーク２を回転工具１の軸方向に少しずつ移動させながら連続して加工する。このようにワーク２を移動させながら加工することにより、回転工具１の同じ部分が磨耗せず、ワーク２の表面に存在する小さなバリは除去され、ワークの外周面は滑らかに仕上げられる。
【００１９】
回転工具１として使用する弾性砥石は表面が柔らかく弾力性があり、ワーク２が押し当てられることによりワーク２の形状に沿って変形し、フレキシブルな加工ができる。しかし、柔らかい分だけ磨耗も激しく、目詰まりしないという利点はあるものの自動化したバリ取り仕上げ加工には一般に採用されなかった。
【００２０】
弾性砥石として、アランダムやカーボランダム、炭化ケイ素などの砥粒を合成ゴムやウレタン発泡体に結合させたものが知られている。ここでは、炭化ケイ素をウレタン発泡体に結合させて円柱状に形成し、中心に回転軸を固定したものを用いている。
【００２１】
弾性砥石によりバリ取り仕上げ加工を行うには、ワーク２を回転工具１に押し当てて加工に必要な加圧力を与える必要があり、ワーク２を回転工具１に押し当てる押し当て量によって加圧力が得られる。図２に示すように、弾性砥石の硬さによって押し当て量と加圧力との関係がきまるので、押し当て量を調整することにより、加工に必要な加圧力を得ることができる。
【００２２】
また、図３に示すように、同一硬さの弾性砥石であれば、砥粒の大きさや砥粒の種類から弾性砥石の種類を選択することにより、加圧力に対する加工量及びワーク２の表面の仕上がり状態を決定することができる。また、図４に示すように、同一種類の弾性砥石であれば、回転工具１の磨耗量はワーク２の加工量と相関関係となる。
【００２３】
従って、適正な弾性砥石を選択することにより、加工量によって回転工具１の磨耗量が決定されるので、図５に示すように、弾性砥石の磨耗量Ａに見合う量だけ回転工具１に対するワーク２の位置をオフセット量Ｂ（Ｂ≒Ａ）だけ調整することにより、常に一定の押し当て量を確保することができ、安定した加工を継続させることができる。
【００２４】
以上説明したバリ取り加工方法において、回転工具１とする弾性砥石としてナイロンホイールやブラシ工具のように研磨力と弾性とを併せ持つ工具を適用することもできる。また、回転工具１としての硬さは、ショアー硬度が１０〜５０度のものが好適である。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、切り粉による目詰まりや磨耗による加工量の変化が生じず、特別の設備を設けることなくワークに残るバリを除去して必要な形状に仕上げるバリ取り仕上げ加工を自動で連続して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るバリ取り仕上げ方法を示す（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。
【図２】押し当て量と加圧力との関係を示すグラフ。
【図３】加圧力と加工量との関係を示すグラフ。
【図４】加工量と工具磨耗量との関係を示すグラフ。
【図５】回転工具の磨耗量に応じたワーク位置の移動を示す側面図。
【図６】従来技術に係るベルト研削による加工方法を示す概念図。
【図７】従来技術に係る回転工具による加工方法を示す概念図。
【符号の説明】
１回転工具
２ワーク

Claims

制御プログラムによって制御される多関節ロボットに保持されたワークを、定位置で回転する回転工具に加圧接触させながらワークをその形状に倣うように移動させてバリ取り仕上げ加工するバリ取り仕上げ方法において、加工により発生する回転工具の磨耗量とワークの加工量とが一定の範囲内になるように、回転工具に対するワークの位置を多関節ロボットの制御プログラムを補正しながら加工することを特徴とするバリ取り仕上げ方法。
回転工具として、ワークに加圧量と加圧力とが一定の領域で比例関係にある弾性工具を用いる請求項１に記載のバリ取り仕上げ方法。
回転工具の硬さがショアー硬度１０〜５０度である請求項１又は２に記載のバリ取り仕上げ方法。
回転工具の磨耗量が加圧量と加工時間とで略比例関係にある請求項１〜３いずれか一項に記載のバリ取り仕上げ方法。