JP2004330353A - バリ取り機、バリ取り方法及びバリ取り刃物 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガイド部をバリの近傍の歪みが生じている成形面に接触させて倣わせることで、バリ切削時に成形面を深く切削し過ぎたり、バリを取り残したりしないで、均一にバリを切削することができるので、品質を向上でき、バリ切削時の制御が簡単なバリ取り機を提供する。
【解決手段】バリ４を切削して取り除くバリ取り機１において、刃部７とバリ４の近傍の成形面３に接触するガイド部８とを、ガイド部８の先端が刃部７の作用端に対して切削後のバリ残高１２分だけ成形面３接近方向へ突出する位置関係に保持し、刃部７及びガイド部８を成形面３の接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに接近方向へ付勢する支持機構１０を設け、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させて倣わせながら刃部７及びガイド部８をバリ４の長さ方向に駆動可能とする駆動機構１１を設け、駆動時に刃部７によりバリ４をバリ残高１２まで切削する。
【選択図】 図１
【解決手段】バリ４を切削して取り除くバリ取り機１において、刃部７とバリ４の近傍の成形面３に接触するガイド部８とを、ガイド部８の先端が刃部７の作用端に対して切削後のバリ残高１２分だけ成形面３接近方向へ突出する位置関係に保持し、刃部７及びガイド部８を成形面３の接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに接近方向へ付勢する支持機構１０を設け、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させて倣わせながら刃部７及びガイド部８をバリ４の長さ方向に駆動可能とする駆動機構１１を設け、駆動時に刃部７によりバリ４をバリ残高１２まで切削する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂、ゴム等よりなる高分子成形品に生じたバリを切削して取り除くバリ取り機、バリ取り方法及びバリ取り刃物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバリ取り機は、図８（ａ）に示すように、高分子成形品６０の成形面６２から成形面離間方向に突出したバリ６１の設計上の基部位置を数値入力し、バリ取り刃物６３をその通り数値制御してバリ６１に沿って長さ方向に駆動し、該刃物６３によりバリ６１を切削するように構成されている。なお、成形面６２が設計上平坦な部分については、前記数値入力及び数値制御をポイントで行い、成形面６２が設計上湾曲した部分については、前記数値入力及び数値制御を軌跡制御で行う。
【０００３】
このバリ取り機に使用されるバリ取り刃物６３には、エンドミル等の色々な種類があり、特殊なものとしては、円柱面とその軸線方向に形成された複数の略Ｖ字状の凹部との境界に刃部が形成されたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−１４２０６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバリ取り機は、高分子成形品６０が設計通りに成形され、バリ６１の基部位置も設計通りであれば、バリ６１を問題なくきれいに切削することができる。ところが、現実の高分子成形品６０においては、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、成形面６２に収縮、そり等による歪みが生じることを避けられない。その歪みが許容範囲を超えて大きい場合に、上記のバリ取り機のように、バリ６１をその設計上の基部位置通りにしか駆動されないバリ取り刃物６３で切削すると、図８（ｃ）に示すように、成形面６２が膨らんでいるところでは成形面６２を切削することになり、成形面６２が凹んでいるところではバリ６１を切削し残すという問題があった。なお、特許文献１の刃物を使用しても、前者の問題は多少緩和されるかもしれないが、後者の問題には対応することはできない。
また、前記の通り、成形面６２が設計上湾曲した部分については、湾曲した部分の通り正確に刃物を駆動しなければならないため、前記数値入力及び数値制御を軌跡制御で行なわなければならず、高度な制御が必要であった。この軌跡制御をポイント制御を行う場合は、設定するポイントを増やす必要があり大変に面倒であり、時間及びコストがかかっていた。
【０００６】
そこで、本発明の第一の目的は、ガイド部をバリの近傍の歪みが生じている高分子成形品の成形面に接触させて倣わせることで、バリ切削時に成形面を深く切削し過ぎたり、バリを取り残したりしないで、均一にバリを切削することができるので、品質を向上でき、バリ切削時の制御が簡単なバリ取り機及びバリ取り方法を提供することにある。本発明の第二の目的は、刃部の形状が特殊ではなく、バリを均一に切削することができるバリ取り刃物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバリ取り機では（１）の手段を採り、バリ取り方法では（２）の手段を採った。
（１）高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り機において、バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、刃部及びガイド部と高分子成形品とを該刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に付勢する支持機構を設け、ガイド部を変位可能な範囲で付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部及びガイド部をバリの長さ方向に駆動可能とする駆動機構を設け、駆動時に刃部によりバリをバリ残高又は削り込み深さまで切削するようにしたことを特徴とするバリ取り機。
【０００８】
（２）高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り方法において、バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、刃部及びガイド部と高分子成形品とを刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に付勢し、ガイド部を変位可能な範囲で付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部とガイド部とをバリの長さ方向に駆動することにより、刃部によりバリをバリ残高又は削り込み深さまで切削することを特徴とするバリ取り方法。
【０００９】
上記手段（１）（２）において、バリが成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものであり、また、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退しており、刃部によりバリを削り込み深さまで切削する場合に、第２成形面に接触する別の第２ガイド部を刃部及びガイド部と一定位置関係に保持し、刃部、ガイド部及び第２ガイド部と高分子成形品とを該第２ガイド部と第２成形面との接近方向及び離間方向に相対的に第２変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に第２付勢し、駆動時に、第２ガイド部を第２変位可能な範囲で第２付勢により常に第２成形面に接触させて倣わせることにより、刃部により削り込み深さまで切削されてできる削り込み部が一定幅となるようにすることが好ましい。
【００１０】
「相対的に変位可能に支持するとともに相対的に付勢する」態様として、以下の▲１▼▲２▼を例示できる。
▲１▼ 刃部及びガイド部を、駆動による変位のみに変位可能に支持し、高分子成形品を、刃部及びガイド部に対して接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに接近方向に付勢する態様。
▲２▼ 刃部及びガイド部を、駆動による駆動方向と高分子成形品に対して接近方向及び離間方向とに変位可能に支持するとともに接近方向に付勢し、高分子成形品を動かないように支持する態様。
また、「相対的に第２変位可能に支持するとともに相対的に付勢する」態様として、以下の▲１▼▲２▼を例示できる。
▲１▼ 刃部、ガイド部及び第２ガイド部を、駆動による変位のみに第２変位可能に支持し、高分子成形品を、刃部、ガイド部及び第２ガイド部に対して接近方向及び離間方向に第２変位可能に支持するとともに接近方向に付勢する態様。
▲２▼ 刃部、ガイド部及び第２ガイド部を、駆動による駆動方向と高分子成形品に対して接近方向及び離間方向とに第２変位可能に支持するとともに接近方向に付勢し、高分子成形品を動かないように支持する態様。
【００１１】
本発明に係るバリ取り機に取り付けられ、高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り刃物は、特に限定されない。
バリ取り刃物の切削形式としては、特に限定されないが、回転式の刃物を例示でき、回転式のバリ取り刃物としては、特に限定されないが、回転切削のための工具として一般的であり、入手が容易であるエンドミルが好ましい。
バリ取り刃物の刃部は、特に限定されないが、バリ取り刃物の端面、側周面、先端等を例示できる。ガイド部及び第２ガイド部は、特に限定されないが、刃部が設けられているバリ取り刃物の一部分に付加されていることが好ましい。それにより、ガイド部及び第２ガイド部は、刃部が切削するバリの近傍の成形面又は第２成形面に接触することができ、切削されるバリ部分の成形面又は第２成形面の歪みに倣うことができるからである。また、回転式のバリ取り刃物の一部分に付加されているガイド部及び第２ガイド部は、特に限定されないが、刃部の回転駆動と同一周期で回転してもよいが、異なった周期で回転してもよく、さらに、回転しなくてもよい。
【００１２】
エンドミルをバリ取り刃物として用いた場合、以下の（３−１）（３−２）（３−３）の態様を例示できる。
（３−１）エンドミルの成形面に向かう端面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの端面の中心部から突出した突起をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、突起の先端が端面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係である態様。この場合、ガイド部の突起は、特に限定されないが、円柱状の突起、半球状の突起、ボールベアリング等を例示できる。
【００１３】
（３−２）エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に膨径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係である態様。
【００１４】
（３−３）エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に縮径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退した相対位置関係である態様。
【００１５】
上記（３−３）において、バリが成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものである場合に、エンドミルの側周面基端部より突出したフランジの先端面をバリの近傍の第２成形面に接触する第２ガイド部とし、フランジの先端面が側周面刃部の作用端の先端より少なくとも切削後の削り込み部の幅分を第２成形面離間方向へ後退した相対位置関係であることが好ましい。
【００１６】
上記（３−２）（３−３）において、ガイド部がエンドミルの側周面より同軸状に膨径又は縮径した円柱面である場合、ガイド部が刃部と同軸回転する構造であれば、特に限定されないが、ガイド部は全側周面に渡って膨径又は縮径した円柱面であることが好ましく、ガイド部が刃部と同軸回転しない構造であれば、全周面に渡って膨径又は縮径した円柱面であっても、一部の方向の円柱面のみ膨径又は縮小した形状であってもよい。
【００１７】
バリ残高は、特に限定されないが、０ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、特に好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、ガイド部の成形面接近方向への突出長は、バリ残高に合わせられる。また、削り込み深さは、特に限定されないが、０ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、特に好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、ガイド部の成形面離間方向へ後退長は、削り込み深さに合わせられる。
【００１８】
「付勢する」ために用いる付勢部材としては、特に限定されないが、コイルバネ、板バネ、ゴム部材、エアシリンダ、油圧シリンダ等を例示できる。
【００１９】
「高分子成形品」の支持方法は、特に限定されないが、吸着パッド等による吸着、チャック装置による把持、高分子成形品を嵌め込むことができる凹凸型への嵌め込み等を例示することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した三つの実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、説明の都合上、図１、図２（ａ）、図４（ａ）、図６（ａ）において左奥から右手前に向かう方向をＸ方向、右奥から左手前に向かう方向をＹ方向、下から上に向かう方向をＺ方向とする。また、本実施形態において以下に挙げる数値は例示であり、適宜変更できる。
【００２１】
［第一実施形態］
図１〜図３に示すように、バリ取り機１は、高分子成形品２を成形する際に生じる成形面３から成形面３離間方向に突出したバリ４を切削して取り除くためのものである。本実施形態のバリ取り機１は、バリ取り刃物を回転してバリ４を切削する装置であり、刃部７及びガイド部８を備えたバリ取り刃物である３枚刃のエンドミル６と、支持機構１０と、駆動機構１１とからなる。刃部７及びガイド部８は、支持機構１０及び駆動機構１１により、駆動方向と高分子成形品２に対して接近方向及び離間方向とに変位可能に支持されるとともに接近方向に付勢されている。また、高分子成形品２は動かないように支持されている。
【００２２】
エンドミル６の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル６の端面６ａに形成された端面刃部であり、バリ４を切削する。ガイド部８は、エンドミル６の端面６ａの中心部から成形面３接近方向へ約０．１ｍｍ突出した突起であり、バリ４切削時にバリ４の近傍の成形面３に突起が接触する。この刃部７とガイド部８とは同一周期で同軸回転し、図２（ｂ）に示すように、突起の先端が端面刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分である約０．１ｍｍだけ成形面３接近方向へ突出した位置関係に保持される。
【００２３】
支持機構１０は、エンドミル６を把持しているチャック１８と、円柱状のモータ１９と、第一固定板２０と、Ｚ方向に延びた第一アーム２１と、３本の付勢シャフト２２と、付勢受板２３と、付勢部材であるコイルバネ２４とからなっている。
モータ１９は、その一方端に回転軸２５を介してチャック１８に把持されてエンドミル６が取り付けられており、モータ１９は回転軸２５を回転することでエンドミル６を回転駆動している。モータ１９の他方端にはモータ１９の制御のための配線（図示略）がつなげられており、モータ１９の長さ方向の略中央から他方端よりには、第一固定板２０がモータ１９を締結している。また、モータ１９の長さ方向の略中央部は、片面を成形面３に向けた第一アーム２１の板状の先端部２１ａに設けられた摺動穴２６ａを、成形面３側と逆側に第一固定板２０が設置されるように、摺動可能に貫通している。よって、モータ１９の長さ方向は、エンドミル６の端面６ａが成形面３を向くようにＹ方向となっている。
【００２４】
第一固定板２０には、モータ１９の周囲を取り囲むように略正三角形の位置関係で、モータ１９の一方端方向へ略平行に延びるように、３本の付勢シャフト２２が取り付けられ、先端部２１ａの摺動穴２６ａの周囲に形成された摺動穴２６ｂを、モータ１９と同様に摺動可能に貫通している。それぞれの付勢シャフト２２の先端部２１ａからエンドミル６側には、コイルバネ２４が先端部２１ａに接するように嵌挿され、次に、付勢受板２３がモータ１９と付勢シャフト２２に摺動可能に貫設されている。付勢調節カラー２８は、コイルバネ２４を先端部２１ａと付勢受板２３との間に挟み、第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が形成されないように、付勢受板２３のエンドミル６側で取り付け位置を調節して付勢シャフト２２を締結している。この付勢調節カラー２８を固定する際には、場合によっては第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が形成されていてもよい。
【００２５】
駆動機構１１は、Ｚ方向スライドガイド３５と、Ｘ方向スライドガイド３９とを備えている。Ｚ方向スライドガイド３５は、Ｚ方向に延びるレール３６と、レール３６の上部に摺動可能に係合し、Ｚ方向に駆動されるスライダ３７とからなる。Ｚ方向に駆動されるスライダ３７の上部には、Ｙ方向に延びる第二アーム３８が取り付けられている。第二アーム３８の円柱となった先端３８ａには第一アーム２１が先端３８ａを挟んで取り付けられており、第一アーム２１をＸＺ面のどの方向にも延びて固定することができる。Ｚ方向スライドガイド３５のレール３６は、Ｘ方向スライドガイド３９のＸ方向に延びるレール４０と、レール４０の上部に摺動可能に係合し、Ｘ方向に駆動されるスライダ４１の上部に取り付けられている。よって、第一アーム２１に支持されているエンドミル６の端面６ａは、Ｚ方向スライドガイド３５とＸ方向スライドガイド３９との２方向の駆動により、ＸＺ面上を自在に動かすことができ、バリ４の長さ方向に沿って駆動を制御できる。
【００２６】
高分子成形品２は、エンドミル６接近方向へ高分子成形品２を付勢するための付勢部材が設置されていない吸着パッド４３によって吸着されて支持されている。この支持によって、高分子成形品２は、バリ４を高分子成形品２の成形面３から成形面３離間方向であるバリ取り機１方向に突出させている。また、高分子成形品２は、高分子成形品２のぐらつきを押さえるため、高分子成形品２の背面側より安定板４４によって安定化されている。
【００２７】
以下、バリ取り機１が、成形面３の歪みである凹凸に対応して、エンドミル６をＹ方向である成形面３接近方向及び離間方向に変位させて、バリ４をバリ残高まで切削する作用を示す。
まず、図３（ａ）に示すように、バリ４が生じている成形面３の歪みのＹ方向の幅が、エンドミル６のＹ方向の変位可能の範囲に含まれるように、高分子成形品２の成形面３とバリ取り機１のエンドミル６との距離を設定する。例えば、ガイド部８をバリ４近傍の成形面３の歪みの幅の中間位置となる成形面３に押圧させると、コイルバネ２４が先端部２１ａと付勢受板２３との間でＹ方向に縮み、モータ１９と付勢シャフト２２が先端部２１ａの摺動穴２６を摺動して、第一固定板２０との先端部２１ａとの間に隙間３０が形成される。この際のエンドミル６の位置を標準位置とする。そして、エンドミル６を回転させながらエンドミル６をバリ４の長さ方向に駆動し、バリ４を連続的に切削し始める。
【００２８】
次に、図３（ｂ）のように、成形面３が凹になっている部分に、エンドミル６が差しかかると、コイルバネ２４の付勢力によって凹にガイド部８が倣い、エンドミル６が標準位置より成形面３に接近し、バリ４をバリ残高まで切削する。その際、コイルバネ２４は延び、第一固定板２０と先端部２１ａとの隙間３０はコイルバネ２４が延びた長さ分だけ狭くなる。エンドミル６の成形面３接近方向に変位可能な接近限界は、第一固定板２０と先端部２１ａとが接するまでコイルバネ２４が延びた際の位置である。
【００２９】
次に、図３（ｃ）のように、成形面３が凸になっている部分に、エンドミル６が差しかかると、図３（ｂ）とは逆に、コイルバネ２４の付勢力に抗して凸にガイド部８が倣い、エンドミル６が標準位置より成形面３から離間し、バリ４をバリ残高まで切削する。その際、コイルバネ２４は縮んで、第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が広がる。エンドミル６の成形面３離間方向に変位可能な離間限界は、コイルバネ２４が最大に圧縮した際の位置である。
【００３０】
以上のようにバリ取り機１は、エンドミル６のガイド部８をコイルバネ２４の付勢力に抗して成形面３に圧接した状態で、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させ倣わせているので、バリ４が生じている成形面３の歪みの凹凸が前記変位可能な範囲内であれば、駆動時に歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に変位する。よって、図８（ｄ）に示すように、成形面３を深く切削し過ぎたり、バリ４を取り残したりしないで、バリ４を刃部７によりバリ残高１２まで均一に切削することができるので、品質を向上できる。また、エンドミル６の軌跡の制御が複雑であったバリ４が生じている成形面３が曲面である部分のバリ４の切削についても、エンドミル６の変位可能な範囲内であれば、バリ取り機１の軌跡の制御をポイント間の直線で指示することができるので、制御が簡単になる。さらに、エンドミル６の端面を刃部７とするので、刃部７の形状が特殊ではない。
【００３１】
［第二実施形態］
以下、図４及び図５に示す本発明の第二実施形態は、バリ取り機４６を示している。このバリ取り機４６は、第一実施形態とは取り付けられているバリ取り刃物としてのエンドミルの刃部７及びガイド部８の形状が異なるエンドミル４７を用いている。さらに、第一実施形態とは、エンドミル４７の支持機構４８が異なり、エンドミル４７の刃部７となっている側周面４７ｂを成形面３に向けて支持されている。また、高分子成形品２の支持は、エンドミル４７の刃部７が駆動される上下方向にバリ４が延びるように、第一実施形態と同様に支持されている。
【００３２】
エンドミル４７の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル４６の側周面刃部であり、ガイド部８はエンドミル４６の側周面４６ｂより同軸状に全側周面が約０．１ｍｍ膨径した円柱面である。この刃部７とガイド部８とは同一周期で同軸回転し、エンドミル４７の使用時には、図４（ｂ）に示すように、ガイド部８の円柱面の先端が、側周面刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分である約０．１ｍｍだけ成形面３接近方向へ突出した位置関係に保持される。
【００３３】
支持機構４８は、第一実施形態のモータ１９の代わりに第一固定板２０は、モータ１９と同一形状の支持円柱５２を締結しており、その支持円柱５２の成形面３側の端面には、モータ１９の長さ方向の略中央を締結している第二固定板５１が、エンドミル４７の側周面刃部が成形面３を向くように、モータ１９の長さ方向をＸ方向にして締結している。
これにより、エンドミル４７は、エンドミル４７の側周面４７ｂを向けて、Ｙ方向である成形面３接近方向及び成形面３離間方向に変位可能に支持されるとともに、コイルバネ２４の付勢力によって成形面３接近方向に付勢されている。
【００３４】
このバリ取り機４６がバリ４を切削する際には、第一実施形態と同様に、図５に示すように、成形面３の歪みを考慮して、エンドミル４７のガイド部８を成形面３に圧接してある程度エンドミル４７をＹ方向に押し込んだ位置を標準位置として、標準位置から成形面３接近方向及び成形面３離間方向にそれぞれ変位できる。
【００３５】
以上のように構成されたバリ取り機４６は、第一実施形態と同様な効果が得られ、さらに、バリ４に対するエンドミルの向きをバリ４周辺の空間に合わせて、第一実施形態のバリ取り機１と本実施形態のバリ取り機４６とのどちらかを選択して使用することができるので、多様なバリ４の切削に対応することができる。
【００３６】
［第三実施形態］
以下、図６及び図７に示す本発明の第三実施形態は、成形面３のうち別の第２成形面５とつくる角縁又は角縁近傍から突出したバリ４を、刃部７により削り込み深さ１３まで切削するバリ取り機５４を示している。このバリ取り機５４は、第二実施形態とは取り付けられているバリ取り刃物としてのエンドミルの刃部７及びガイド部８の形状が異なり、さらに、使用時に第２成形面に接触する別の第２ガイド部９を備えたエンドミル５５を用いている。また、第二実施形態とは支持機構が異なり、このエンドミル５５は、Ｙ方向の成形面３接近方向へ付勢されているだけではなく、刃部７、ガイド部８及び第２ガイド部９を第２ガイド部と第２成形面との接近方向及び離間方向に第２変位可能に支持するとともにＸ方向の第２成形面５接近方向へ第２付勢されていることが異なっている。高分子成形品の支持は、第二実施形態と同様である。
【００３７】
エンドミル５５の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル５５の側周面刃部であり、ガイド部８はエンドミル５５の側周面５５ｂより同軸状に全側周面が約０．１ｍｍ縮径した円柱面であり、第２ガイド部９は、エンドミル５５の側周面基端部５５ｃより全側周面が約０．１ｍｍ突出したフランジの先端面である。
この刃部７、ガイド部８と第２ガイド部９とは同一周期で同軸回転し、エンドミル５５の使用時には、図６（ｂ）に示すように、ガイド部８の円柱面の先端が、側周面刃部の作用端に対して切削後の削り込み深さ分である約０．１ｍｍだけ成形面３離間方向へ後退した位置関係に保持され、第２ガイド部９は、刃部７及びガイド部８と一定位置関係に保持されている。
【００３８】
支持機構５６は、モータ１９とチャック１８との間であって回転軸２５に圧縮して嵌挿されたコイルバネ５７を備えていることだけ、第二実施形態と異なっている。これにより、エンドミル５５は、エンドミル５５の側周面５５ｂを向けて、Ｙ方向である成形面３接近方向及び成形面３離間方向に変位可能に支持されるとともにコイルバネ２４の付勢力によって成形面３接近方向に付勢され、さらに、Ｘ方向である第２成形面接近方向及び第２成形面離間方向に第２変位可能に支持されるとともにコイルバネ５７の付勢力によって第２成形面５接近方向へ第２付勢されている。
【００３９】
このバリ取り機５４がバリ４を切削する際には、第一実施形態と同様に、図７に示すように、成形面３の歪みの凹凸の範囲が、エンドミル５５の変位可能な範囲となるようにして、エンドミル５５のガイド部８を成形面３に圧接してある程度エンドミル４７をＹ方向に押し込み、同様に第２成形面５の歪みの凹凸の範囲が、エンドミル５５の第２変位可能な範囲となるようにして、エンドミル５５の第２ガイド部９を第２成形面５に圧接してある程度エンドミル５５をＸ方向に押し込んだ位置を標準位置とする。そのため、標準位置から成形面３接近方向及び成形面３離間方向と第２成形面５接近方向及び第２成形面５離間方向とにそれぞれ変位できる。
駆動時に、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させ倣わせているので、成形面３の歪みの凹凸が前記変位可能な範囲内であれば、歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に変位する。よって、図８（ｅ）に示すように、成形面３を深く切削し過ぎたり、バリ４を取り残したりしないで、バリ４を刃部７により削り込み深さ１３まで均一に切削することができる。さらに、第２ガイド部を第２変位可能な範囲で第２付勢により常に第２成形面に接触させて倣わせているので、第２成形面５の歪みの凹凸が前記第２変位可能な範囲内であれば、歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に第２変位する。よって、刃部７により削り込み深さ１３まで切削されてできる削り込み部１４が一定幅で且つ第２成形面５と平行とすることができる。
【００４０】
以上のように構成されたバリ取り機５４は、第一実施形態と同様な効果が得られ、さらに、バリ４に対するエンドミルの向きをバリ４周辺の空間に合わせたり、バリ４をバリ残高１２まで切削するか又は削り込み深さ１３まで切削するかによってバリ４の切削後の形状に合わせたりして、第一実施形態のバリ取り機１、第二実施形態のバリ取り機４６と本実施形態のバリ取り機５４とを選択して使用することができるので、より多様なバリ４の切削に対応することができる。
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。
（１）バリ取り機に刃部及びガイド部を高分子成形品接近方向へ付勢する付勢部材を設けずに、高分子成形品を刃部及びガイド部へ接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに、高分子成形品を保持する吸着パッドに、高分子成形品を刃部及びガイド部接近方向へ付勢する付勢部材であるコイルバネを設けること。
（２）第二実施形態において、第二アーム３８を軸にして第一アーム２１をＺ方向に向くようにして、エンドミル４７の先端が上方を向いた状態であること。
（３）バリ取り機の駆動部位によるバリ取り部位の駆動が、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のすべての方向に可能なように、Ｘ方向スライドガイド機構とＺ方向スライドガイド機構に加えて、さらに、Ｙ方向スライドガイド機構が設けられていること。
（４）バリ取り機の駆動部位が、３次元に駆動可能な多関節ロボットであること。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜７の発明に係るバリ取り機及びバリ取り方法によれば、ガイド部をバリの近傍の歪みが生じている高分子成形品の成形面に接触させて倣わせることで、バリ切削時に成形面を深く切削し過ぎたり、バリを取り残したりしないで、均一にバリを切削することができるので、品質を向上でき、バリ切削時の制御が簡単であるという優れた効果を奏する。
【００４３】
上記効果に加え、請求項８〜１１の発明に係るバリ取り刃物によれば、刃部の形状が特殊ではないので経済的であり、ガイド部を設けることでバリを均一に切削することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品の斜視図である。
【図２】同バリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分拡大斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図３】同バリ取り機のＹ方向の変位を示し、（ａ）は標準位置の平面図、（ｂ）はエンドミルが成形面接近方向に変位した位置の平面図、（ｃ）はエンドミルが成形面離間方向に変位した位置の平面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図５】同バリ取り機が標準位置の平面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図７】同バリ取り機が標準位置の平面図である。
【図８】高分子成形品を示し、（ａ）はバリの長さ方向の断面図、（ｂ）はバリの長さ方向の拡大断面図、（ｃ）は従来のバリ取り機でのバリ取り後のバリの長さ方向の拡大断面図、（ｄ）及び（ｅ）は本発明のバリ取り機でのバリ取り後のバリの長さ方向の拡大断面図である。
【符号の説明】
１、４６、５４ バリ取り機
２ 高分子成形品
３ 成形面
４ バリ
５ 第２成形面
６、４７、５５ バリ取り刃物としてのエンドミル
７ 刃部
８ ガイド部
９ 第２ガイド部
１０、４８、５６ 支持機構
１１ 駆動機構
１２ バリ残高
１３ 削り込み深さ
１９ モータ
２０ 第一固定板
２１ 第一アーム
２２ 付勢シャフト
２４、５７ コイルバネ
３０ 隙間
５１ 第二固定板
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂、ゴム等よりなる高分子成形品に生じたバリを切削して取り除くバリ取り機、バリ取り方法及びバリ取り刃物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバリ取り機は、図８（ａ）に示すように、高分子成形品６０の成形面６２から成形面離間方向に突出したバリ６１の設計上の基部位置を数値入力し、バリ取り刃物６３をその通り数値制御してバリ６１に沿って長さ方向に駆動し、該刃物６３によりバリ６１を切削するように構成されている。なお、成形面６２が設計上平坦な部分については、前記数値入力及び数値制御をポイントで行い、成形面６２が設計上湾曲した部分については、前記数値入力及び数値制御を軌跡制御で行う。
【０００３】
このバリ取り機に使用されるバリ取り刃物６３には、エンドミル等の色々な種類があり、特殊なものとしては、円柱面とその軸線方向に形成された複数の略Ｖ字状の凹部との境界に刃部が形成されたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−１４２０６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバリ取り機は、高分子成形品６０が設計通りに成形され、バリ６１の基部位置も設計通りであれば、バリ６１を問題なくきれいに切削することができる。ところが、現実の高分子成形品６０においては、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、成形面６２に収縮、そり等による歪みが生じることを避けられない。その歪みが許容範囲を超えて大きい場合に、上記のバリ取り機のように、バリ６１をその設計上の基部位置通りにしか駆動されないバリ取り刃物６３で切削すると、図８（ｃ）に示すように、成形面６２が膨らんでいるところでは成形面６２を切削することになり、成形面６２が凹んでいるところではバリ６１を切削し残すという問題があった。なお、特許文献１の刃物を使用しても、前者の問題は多少緩和されるかもしれないが、後者の問題には対応することはできない。
また、前記の通り、成形面６２が設計上湾曲した部分については、湾曲した部分の通り正確に刃物を駆動しなければならないため、前記数値入力及び数値制御を軌跡制御で行なわなければならず、高度な制御が必要であった。この軌跡制御をポイント制御を行う場合は、設定するポイントを増やす必要があり大変に面倒であり、時間及びコストがかかっていた。
【０００６】
そこで、本発明の第一の目的は、ガイド部をバリの近傍の歪みが生じている高分子成形品の成形面に接触させて倣わせることで、バリ切削時に成形面を深く切削し過ぎたり、バリを取り残したりしないで、均一にバリを切削することができるので、品質を向上でき、バリ切削時の制御が簡単なバリ取り機及びバリ取り方法を提供することにある。本発明の第二の目的は、刃部の形状が特殊ではなく、バリを均一に切削することができるバリ取り刃物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバリ取り機では（１）の手段を採り、バリ取り方法では（２）の手段を採った。
（１）高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り機において、バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、刃部及びガイド部と高分子成形品とを該刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に付勢する支持機構を設け、ガイド部を変位可能な範囲で付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部及びガイド部をバリの長さ方向に駆動可能とする駆動機構を設け、駆動時に刃部によりバリをバリ残高又は削り込み深さまで切削するようにしたことを特徴とするバリ取り機。
【０００８】
（２）高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り方法において、バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、刃部及びガイド部と高分子成形品とを刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に付勢し、ガイド部を変位可能な範囲で付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部とガイド部とをバリの長さ方向に駆動することにより、刃部によりバリをバリ残高又は削り込み深さまで切削することを特徴とするバリ取り方法。
【０００９】
上記手段（１）（２）において、バリが成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものであり、また、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退しており、刃部によりバリを削り込み深さまで切削する場合に、第２成形面に接触する別の第２ガイド部を刃部及びガイド部と一定位置関係に保持し、刃部、ガイド部及び第２ガイド部と高分子成形品とを該第２ガイド部と第２成形面との接近方向及び離間方向に相対的に第２変位可能に支持するとともに接近方向へ相対的に第２付勢し、駆動時に、第２ガイド部を第２変位可能な範囲で第２付勢により常に第２成形面に接触させて倣わせることにより、刃部により削り込み深さまで切削されてできる削り込み部が一定幅となるようにすることが好ましい。
【００１０】
「相対的に変位可能に支持するとともに相対的に付勢する」態様として、以下の▲１▼▲２▼を例示できる。
▲１▼ 刃部及びガイド部を、駆動による変位のみに変位可能に支持し、高分子成形品を、刃部及びガイド部に対して接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに接近方向に付勢する態様。
▲２▼ 刃部及びガイド部を、駆動による駆動方向と高分子成形品に対して接近方向及び離間方向とに変位可能に支持するとともに接近方向に付勢し、高分子成形品を動かないように支持する態様。
また、「相対的に第２変位可能に支持するとともに相対的に付勢する」態様として、以下の▲１▼▲２▼を例示できる。
▲１▼ 刃部、ガイド部及び第２ガイド部を、駆動による変位のみに第２変位可能に支持し、高分子成形品を、刃部、ガイド部及び第２ガイド部に対して接近方向及び離間方向に第２変位可能に支持するとともに接近方向に付勢する態様。
▲２▼ 刃部、ガイド部及び第２ガイド部を、駆動による駆動方向と高分子成形品に対して接近方向及び離間方向とに第２変位可能に支持するとともに接近方向に付勢し、高分子成形品を動かないように支持する態様。
【００１１】
本発明に係るバリ取り機に取り付けられ、高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り刃物は、特に限定されない。
バリ取り刃物の切削形式としては、特に限定されないが、回転式の刃物を例示でき、回転式のバリ取り刃物としては、特に限定されないが、回転切削のための工具として一般的であり、入手が容易であるエンドミルが好ましい。
バリ取り刃物の刃部は、特に限定されないが、バリ取り刃物の端面、側周面、先端等を例示できる。ガイド部及び第２ガイド部は、特に限定されないが、刃部が設けられているバリ取り刃物の一部分に付加されていることが好ましい。それにより、ガイド部及び第２ガイド部は、刃部が切削するバリの近傍の成形面又は第２成形面に接触することができ、切削されるバリ部分の成形面又は第２成形面の歪みに倣うことができるからである。また、回転式のバリ取り刃物の一部分に付加されているガイド部及び第２ガイド部は、特に限定されないが、刃部の回転駆動と同一周期で回転してもよいが、異なった周期で回転してもよく、さらに、回転しなくてもよい。
【００１２】
エンドミルをバリ取り刃物として用いた場合、以下の（３−１）（３−２）（３−３）の態様を例示できる。
（３−１）エンドミルの成形面に向かう端面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの端面の中心部から突出した突起をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、突起の先端が端面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係である態様。この場合、ガイド部の突起は、特に限定されないが、円柱状の突起、半球状の突起、ボールベアリング等を例示できる。
【００１３】
（３−２）エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に膨径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係である態様。
【００１４】
（３−３）エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に縮径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退した相対位置関係である態様。
【００１５】
上記（３−３）において、バリが成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものである場合に、エンドミルの側周面基端部より突出したフランジの先端面をバリの近傍の第２成形面に接触する第２ガイド部とし、フランジの先端面が側周面刃部の作用端の先端より少なくとも切削後の削り込み部の幅分を第２成形面離間方向へ後退した相対位置関係であることが好ましい。
【００１６】
上記（３−２）（３−３）において、ガイド部がエンドミルの側周面より同軸状に膨径又は縮径した円柱面である場合、ガイド部が刃部と同軸回転する構造であれば、特に限定されないが、ガイド部は全側周面に渡って膨径又は縮径した円柱面であることが好ましく、ガイド部が刃部と同軸回転しない構造であれば、全周面に渡って膨径又は縮径した円柱面であっても、一部の方向の円柱面のみ膨径又は縮小した形状であってもよい。
【００１７】
バリ残高は、特に限定されないが、０ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、特に好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、ガイド部の成形面接近方向への突出長は、バリ残高に合わせられる。また、削り込み深さは、特に限定されないが、０ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、特に好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであり、ガイド部の成形面離間方向へ後退長は、削り込み深さに合わせられる。
【００１８】
「付勢する」ために用いる付勢部材としては、特に限定されないが、コイルバネ、板バネ、ゴム部材、エアシリンダ、油圧シリンダ等を例示できる。
【００１９】
「高分子成形品」の支持方法は、特に限定されないが、吸着パッド等による吸着、チャック装置による把持、高分子成形品を嵌め込むことができる凹凸型への嵌め込み等を例示することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した三つの実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、説明の都合上、図１、図２（ａ）、図４（ａ）、図６（ａ）において左奥から右手前に向かう方向をＸ方向、右奥から左手前に向かう方向をＹ方向、下から上に向かう方向をＺ方向とする。また、本実施形態において以下に挙げる数値は例示であり、適宜変更できる。
【００２１】
［第一実施形態］
図１〜図３に示すように、バリ取り機１は、高分子成形品２を成形する際に生じる成形面３から成形面３離間方向に突出したバリ４を切削して取り除くためのものである。本実施形態のバリ取り機１は、バリ取り刃物を回転してバリ４を切削する装置であり、刃部７及びガイド部８を備えたバリ取り刃物である３枚刃のエンドミル６と、支持機構１０と、駆動機構１１とからなる。刃部７及びガイド部８は、支持機構１０及び駆動機構１１により、駆動方向と高分子成形品２に対して接近方向及び離間方向とに変位可能に支持されるとともに接近方向に付勢されている。また、高分子成形品２は動かないように支持されている。
【００２２】
エンドミル６の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル６の端面６ａに形成された端面刃部であり、バリ４を切削する。ガイド部８は、エンドミル６の端面６ａの中心部から成形面３接近方向へ約０．１ｍｍ突出した突起であり、バリ４切削時にバリ４の近傍の成形面３に突起が接触する。この刃部７とガイド部８とは同一周期で同軸回転し、図２（ｂ）に示すように、突起の先端が端面刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分である約０．１ｍｍだけ成形面３接近方向へ突出した位置関係に保持される。
【００２３】
支持機構１０は、エンドミル６を把持しているチャック１８と、円柱状のモータ１９と、第一固定板２０と、Ｚ方向に延びた第一アーム２１と、３本の付勢シャフト２２と、付勢受板２３と、付勢部材であるコイルバネ２４とからなっている。
モータ１９は、その一方端に回転軸２５を介してチャック１８に把持されてエンドミル６が取り付けられており、モータ１９は回転軸２５を回転することでエンドミル６を回転駆動している。モータ１９の他方端にはモータ１９の制御のための配線（図示略）がつなげられており、モータ１９の長さ方向の略中央から他方端よりには、第一固定板２０がモータ１９を締結している。また、モータ１９の長さ方向の略中央部は、片面を成形面３に向けた第一アーム２１の板状の先端部２１ａに設けられた摺動穴２６ａを、成形面３側と逆側に第一固定板２０が設置されるように、摺動可能に貫通している。よって、モータ１９の長さ方向は、エンドミル６の端面６ａが成形面３を向くようにＹ方向となっている。
【００２４】
第一固定板２０には、モータ１９の周囲を取り囲むように略正三角形の位置関係で、モータ１９の一方端方向へ略平行に延びるように、３本の付勢シャフト２２が取り付けられ、先端部２１ａの摺動穴２６ａの周囲に形成された摺動穴２６ｂを、モータ１９と同様に摺動可能に貫通している。それぞれの付勢シャフト２２の先端部２１ａからエンドミル６側には、コイルバネ２４が先端部２１ａに接するように嵌挿され、次に、付勢受板２３がモータ１９と付勢シャフト２２に摺動可能に貫設されている。付勢調節カラー２８は、コイルバネ２４を先端部２１ａと付勢受板２３との間に挟み、第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が形成されないように、付勢受板２３のエンドミル６側で取り付け位置を調節して付勢シャフト２２を締結している。この付勢調節カラー２８を固定する際には、場合によっては第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が形成されていてもよい。
【００２５】
駆動機構１１は、Ｚ方向スライドガイド３５と、Ｘ方向スライドガイド３９とを備えている。Ｚ方向スライドガイド３５は、Ｚ方向に延びるレール３６と、レール３６の上部に摺動可能に係合し、Ｚ方向に駆動されるスライダ３７とからなる。Ｚ方向に駆動されるスライダ３７の上部には、Ｙ方向に延びる第二アーム３８が取り付けられている。第二アーム３８の円柱となった先端３８ａには第一アーム２１が先端３８ａを挟んで取り付けられており、第一アーム２１をＸＺ面のどの方向にも延びて固定することができる。Ｚ方向スライドガイド３５のレール３６は、Ｘ方向スライドガイド３９のＸ方向に延びるレール４０と、レール４０の上部に摺動可能に係合し、Ｘ方向に駆動されるスライダ４１の上部に取り付けられている。よって、第一アーム２１に支持されているエンドミル６の端面６ａは、Ｚ方向スライドガイド３５とＸ方向スライドガイド３９との２方向の駆動により、ＸＺ面上を自在に動かすことができ、バリ４の長さ方向に沿って駆動を制御できる。
【００２６】
高分子成形品２は、エンドミル６接近方向へ高分子成形品２を付勢するための付勢部材が設置されていない吸着パッド４３によって吸着されて支持されている。この支持によって、高分子成形品２は、バリ４を高分子成形品２の成形面３から成形面３離間方向であるバリ取り機１方向に突出させている。また、高分子成形品２は、高分子成形品２のぐらつきを押さえるため、高分子成形品２の背面側より安定板４４によって安定化されている。
【００２７】
以下、バリ取り機１が、成形面３の歪みである凹凸に対応して、エンドミル６をＹ方向である成形面３接近方向及び離間方向に変位させて、バリ４をバリ残高まで切削する作用を示す。
まず、図３（ａ）に示すように、バリ４が生じている成形面３の歪みのＹ方向の幅が、エンドミル６のＹ方向の変位可能の範囲に含まれるように、高分子成形品２の成形面３とバリ取り機１のエンドミル６との距離を設定する。例えば、ガイド部８をバリ４近傍の成形面３の歪みの幅の中間位置となる成形面３に押圧させると、コイルバネ２４が先端部２１ａと付勢受板２３との間でＹ方向に縮み、モータ１９と付勢シャフト２２が先端部２１ａの摺動穴２６を摺動して、第一固定板２０との先端部２１ａとの間に隙間３０が形成される。この際のエンドミル６の位置を標準位置とする。そして、エンドミル６を回転させながらエンドミル６をバリ４の長さ方向に駆動し、バリ４を連続的に切削し始める。
【００２８】
次に、図３（ｂ）のように、成形面３が凹になっている部分に、エンドミル６が差しかかると、コイルバネ２４の付勢力によって凹にガイド部８が倣い、エンドミル６が標準位置より成形面３に接近し、バリ４をバリ残高まで切削する。その際、コイルバネ２４は延び、第一固定板２０と先端部２１ａとの隙間３０はコイルバネ２４が延びた長さ分だけ狭くなる。エンドミル６の成形面３接近方向に変位可能な接近限界は、第一固定板２０と先端部２１ａとが接するまでコイルバネ２４が延びた際の位置である。
【００２９】
次に、図３（ｃ）のように、成形面３が凸になっている部分に、エンドミル６が差しかかると、図３（ｂ）とは逆に、コイルバネ２４の付勢力に抗して凸にガイド部８が倣い、エンドミル６が標準位置より成形面３から離間し、バリ４をバリ残高まで切削する。その際、コイルバネ２４は縮んで、第一固定板２０と先端部２１ａとの間に隙間３０が広がる。エンドミル６の成形面３離間方向に変位可能な離間限界は、コイルバネ２４が最大に圧縮した際の位置である。
【００３０】
以上のようにバリ取り機１は、エンドミル６のガイド部８をコイルバネ２４の付勢力に抗して成形面３に圧接した状態で、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させ倣わせているので、バリ４が生じている成形面３の歪みの凹凸が前記変位可能な範囲内であれば、駆動時に歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に変位する。よって、図８（ｄ）に示すように、成形面３を深く切削し過ぎたり、バリ４を取り残したりしないで、バリ４を刃部７によりバリ残高１２まで均一に切削することができるので、品質を向上できる。また、エンドミル６の軌跡の制御が複雑であったバリ４が生じている成形面３が曲面である部分のバリ４の切削についても、エンドミル６の変位可能な範囲内であれば、バリ取り機１の軌跡の制御をポイント間の直線で指示することができるので、制御が簡単になる。さらに、エンドミル６の端面を刃部７とするので、刃部７の形状が特殊ではない。
【００３１】
［第二実施形態］
以下、図４及び図５に示す本発明の第二実施形態は、バリ取り機４６を示している。このバリ取り機４６は、第一実施形態とは取り付けられているバリ取り刃物としてのエンドミルの刃部７及びガイド部８の形状が異なるエンドミル４７を用いている。さらに、第一実施形態とは、エンドミル４７の支持機構４８が異なり、エンドミル４７の刃部７となっている側周面４７ｂを成形面３に向けて支持されている。また、高分子成形品２の支持は、エンドミル４７の刃部７が駆動される上下方向にバリ４が延びるように、第一実施形態と同様に支持されている。
【００３２】
エンドミル４７の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル４６の側周面刃部であり、ガイド部８はエンドミル４６の側周面４６ｂより同軸状に全側周面が約０．１ｍｍ膨径した円柱面である。この刃部７とガイド部８とは同一周期で同軸回転し、エンドミル４７の使用時には、図４（ｂ）に示すように、ガイド部８の円柱面の先端が、側周面刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分である約０．１ｍｍだけ成形面３接近方向へ突出した位置関係に保持される。
【００３３】
支持機構４８は、第一実施形態のモータ１９の代わりに第一固定板２０は、モータ１９と同一形状の支持円柱５２を締結しており、その支持円柱５２の成形面３側の端面には、モータ１９の長さ方向の略中央を締結している第二固定板５１が、エンドミル４７の側周面刃部が成形面３を向くように、モータ１９の長さ方向をＸ方向にして締結している。
これにより、エンドミル４７は、エンドミル４７の側周面４７ｂを向けて、Ｙ方向である成形面３接近方向及び成形面３離間方向に変位可能に支持されるとともに、コイルバネ２４の付勢力によって成形面３接近方向に付勢されている。
【００３４】
このバリ取り機４６がバリ４を切削する際には、第一実施形態と同様に、図５に示すように、成形面３の歪みを考慮して、エンドミル４７のガイド部８を成形面３に圧接してある程度エンドミル４７をＹ方向に押し込んだ位置を標準位置として、標準位置から成形面３接近方向及び成形面３離間方向にそれぞれ変位できる。
【００３５】
以上のように構成されたバリ取り機４６は、第一実施形態と同様な効果が得られ、さらに、バリ４に対するエンドミルの向きをバリ４周辺の空間に合わせて、第一実施形態のバリ取り機１と本実施形態のバリ取り機４６とのどちらかを選択して使用することができるので、多様なバリ４の切削に対応することができる。
【００３６】
［第三実施形態］
以下、図６及び図７に示す本発明の第三実施形態は、成形面３のうち別の第２成形面５とつくる角縁又は角縁近傍から突出したバリ４を、刃部７により削り込み深さ１３まで切削するバリ取り機５４を示している。このバリ取り機５４は、第二実施形態とは取り付けられているバリ取り刃物としてのエンドミルの刃部７及びガイド部８の形状が異なり、さらに、使用時に第２成形面に接触する別の第２ガイド部９を備えたエンドミル５５を用いている。また、第二実施形態とは支持機構が異なり、このエンドミル５５は、Ｙ方向の成形面３接近方向へ付勢されているだけではなく、刃部７、ガイド部８及び第２ガイド部９を第２ガイド部と第２成形面との接近方向及び離間方向に第２変位可能に支持するとともにＸ方向の第２成形面５接近方向へ第２付勢されていることが異なっている。高分子成形品の支持は、第二実施形態と同様である。
【００３７】
エンドミル５５の刃部７は、成形面３に向かうエンドミル５５の側周面刃部であり、ガイド部８はエンドミル５５の側周面５５ｂより同軸状に全側周面が約０．１ｍｍ縮径した円柱面であり、第２ガイド部９は、エンドミル５５の側周面基端部５５ｃより全側周面が約０．１ｍｍ突出したフランジの先端面である。
この刃部７、ガイド部８と第２ガイド部９とは同一周期で同軸回転し、エンドミル５５の使用時には、図６（ｂ）に示すように、ガイド部８の円柱面の先端が、側周面刃部の作用端に対して切削後の削り込み深さ分である約０．１ｍｍだけ成形面３離間方向へ後退した位置関係に保持され、第２ガイド部９は、刃部７及びガイド部８と一定位置関係に保持されている。
【００３８】
支持機構５６は、モータ１９とチャック１８との間であって回転軸２５に圧縮して嵌挿されたコイルバネ５７を備えていることだけ、第二実施形態と異なっている。これにより、エンドミル５５は、エンドミル５５の側周面５５ｂを向けて、Ｙ方向である成形面３接近方向及び成形面３離間方向に変位可能に支持されるとともにコイルバネ２４の付勢力によって成形面３接近方向に付勢され、さらに、Ｘ方向である第２成形面接近方向及び第２成形面離間方向に第２変位可能に支持されるとともにコイルバネ５７の付勢力によって第２成形面５接近方向へ第２付勢されている。
【００３９】
このバリ取り機５４がバリ４を切削する際には、第一実施形態と同様に、図７に示すように、成形面３の歪みの凹凸の範囲が、エンドミル５５の変位可能な範囲となるようにして、エンドミル５５のガイド部８を成形面３に圧接してある程度エンドミル４７をＹ方向に押し込み、同様に第２成形面５の歪みの凹凸の範囲が、エンドミル５５の第２変位可能な範囲となるようにして、エンドミル５５の第２ガイド部９を第２成形面５に圧接してある程度エンドミル５５をＸ方向に押し込んだ位置を標準位置とする。そのため、標準位置から成形面３接近方向及び成形面３離間方向と第２成形面５接近方向及び第２成形面５離間方向とにそれぞれ変位できる。
駆動時に、ガイド部８を変位可能な範囲で付勢により常に成形面３に接触させ倣わせているので、成形面３の歪みの凹凸が前記変位可能な範囲内であれば、歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に変位する。よって、図８（ｅ）に示すように、成形面３を深く切削し過ぎたり、バリ４を取り残したりしないで、バリ４を刃部７により削り込み深さ１３まで均一に切削することができる。さらに、第２ガイド部を第２変位可能な範囲で第２付勢により常に第２成形面に接触させて倣わせているので、第２成形面５の歪みの凹凸が前記第２変位可能な範囲内であれば、歪みに対応してエンドミル６の刃部７が同様に第２変位する。よって、刃部７により削り込み深さ１３まで切削されてできる削り込み部１４が一定幅で且つ第２成形面５と平行とすることができる。
【００４０】
以上のように構成されたバリ取り機５４は、第一実施形態と同様な効果が得られ、さらに、バリ４に対するエンドミルの向きをバリ４周辺の空間に合わせたり、バリ４をバリ残高１２まで切削するか又は削り込み深さ１３まで切削するかによってバリ４の切削後の形状に合わせたりして、第一実施形態のバリ取り機１、第二実施形態のバリ取り機４６と本実施形態のバリ取り機５４とを選択して使用することができるので、より多様なバリ４の切削に対応することができる。
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。
（１）バリ取り機に刃部及びガイド部を高分子成形品接近方向へ付勢する付勢部材を設けずに、高分子成形品を刃部及びガイド部へ接近方向及び離間方向に変位可能に支持するとともに、高分子成形品を保持する吸着パッドに、高分子成形品を刃部及びガイド部接近方向へ付勢する付勢部材であるコイルバネを設けること。
（２）第二実施形態において、第二アーム３８を軸にして第一アーム２１をＺ方向に向くようにして、エンドミル４７の先端が上方を向いた状態であること。
（３）バリ取り機の駆動部位によるバリ取り部位の駆動が、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のすべての方向に可能なように、Ｘ方向スライドガイド機構とＺ方向スライドガイド機構に加えて、さらに、Ｙ方向スライドガイド機構が設けられていること。
（４）バリ取り機の駆動部位が、３次元に駆動可能な多関節ロボットであること。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜７の発明に係るバリ取り機及びバリ取り方法によれば、ガイド部をバリの近傍の歪みが生じている高分子成形品の成形面に接触させて倣わせることで、バリ切削時に成形面を深く切削し過ぎたり、バリを取り残したりしないで、均一にバリを切削することができるので、品質を向上でき、バリ切削時の制御が簡単であるという優れた効果を奏する。
【００４３】
上記効果に加え、請求項８〜１１の発明に係るバリ取り刃物によれば、刃部の形状が特殊ではないので経済的であり、ガイド部を設けることでバリを均一に切削することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品の斜視図である。
【図２】同バリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分拡大斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図３】同バリ取り機のＹ方向の変位を示し、（ａ）は標準位置の平面図、（ｂ）はエンドミルが成形面接近方向に変位した位置の平面図、（ｃ）はエンドミルが成形面離間方向に変位した位置の平面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図５】同バリ取り機が標準位置の平面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係るバリ取り機と高分子成形品を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）はバリ取り刃物と高分子成形品の拡大側面図である。
【図７】同バリ取り機が標準位置の平面図である。
【図８】高分子成形品を示し、（ａ）はバリの長さ方向の断面図、（ｂ）はバリの長さ方向の拡大断面図、（ｃ）は従来のバリ取り機でのバリ取り後のバリの長さ方向の拡大断面図、（ｄ）及び（ｅ）は本発明のバリ取り機でのバリ取り後のバリの長さ方向の拡大断面図である。
【符号の説明】
１、４６、５４ バリ取り機
２ 高分子成形品
３ 成形面
４ バリ
５ 第２成形面
６、４７、５５ バリ取り刃物としてのエンドミル
７ 刃部
８ ガイド部
９ 第２ガイド部
１０、４８、５６ 支持機構
１１ 駆動機構
１２ バリ残高
１３ 削り込み深さ
１９ モータ
２０ 第一固定板
２１ 第一アーム
２２ 付勢シャフト
２４、５７ コイルバネ
３０ 隙間
５１ 第二固定板
Claims (11)
- 高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り機において、
バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、
刃部及びガイド部と高分子成形品とを該刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに該接近方向へ相対的に付勢する支持機構を設け、
ガイド部を前記変位可能な範囲で前記付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部及びガイド部をバリの長さ方向に駆動可能とする駆動機構を設け、該駆動時に刃部によりバリを前記バリ残高又は前記削り込み深さまで切削するようにしたことを特徴とするバリ取り機。 - 高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り方法において、
バリを切削する刃部とバリの近傍の成形面に接触するガイド部とを、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出し又は切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退している相対位置関係に保持し、
刃部及びガイド部と高分子成形品とを該刃部及びガイド部と成形面との接近方向及び離間方向に相対的に変位可能に支持するとともに該接近方向へ相対的に付勢し、
ガイド部を前記変位可能な範囲で前記付勢により常に成形面に接触させて倣わせながら刃部とガイド部とをバリの長さ方向に駆動することにより、刃部によりバリを前記バリ残高又は前記削り込み深さまで切削することを特徴とするバリ取り方法。 - バリが成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものであり、また、ガイド部の先端が刃部の作用端に対して切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退しており、刃部によりバリを前記削り込み深さまで切削する場合に、
第２成形面に接触する別の第２ガイド部を刃部及びガイド部と一定位置関係に保持し、
刃部、ガイド部及び第２ガイド部と高分子成形品とを該第２ガイド部と第２成形面との接近方向及び離間方向に相対的に第２変位可能に支持するとともに該接近方向へ相対的に第２付勢し、
前記駆動時に、第２ガイド部を前記第２変位可能な範囲で前記第２付勢により常に第２成形面に接触させて倣わせることにより、刃部により前記削り込み深さまで切削されてできる削り込み部が一定幅となるようにした請求項１記載のバリ取り機又は請求項２記載のバリ取り方法。 - 刃部は成形面に向かうエンドミルの端面刃部であり、ガイド部はエンドミルの端面の中心部から突出した突起であり、エンドミルの前記駆動時に刃部によりバリを前記バリ残高まで切削する請求項１記載のバリ取り機又は請求項２記載のバリ取り方法。
- 刃部は成形面に向かうエンドミルの側周面刃部であり、ガイド部はエンドミルの側周面先端部より同軸状に膨径した円柱面であり、エンドミルの前記駆動時に刃部によりバリを前記バリ残高まで切削する請求項１記載のバリ取り機又は請求項２記載のバリ取り方法。
- 刃部は成形面に向かうエンドミルの側周面刃部であり、ガイド部はエンドミルの側周面先端部より同軸状に縮径した円柱面であり、エンドミルの前記駆動時に刃部によりバリを前記削り込み深さまで切削する請求項１記載のバリ取り機又は請求項２記載のバリ取り方法。
- 前記刃部は成形面に向かうエンドミルの側周面刃部であり、ガイド部はエンドミルの側周面先端部より同軸状に縮径した円柱面であり、第２ガイド部はエンドミルの側周面基端部より突出したフランジの先端面である請求項３記載のバリ取り機又はバリ取り方法。
- バリ取り機に取り付けられ、高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り刃物において、
エンドミルの成形面に向かう端面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの端面の中心部から突出した突起をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、突起の先端が端面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係であることを特徴とするバリ取り刃物。 - バリ取り機に取り付けられ、高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り刃物において、
エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に膨径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後のバリ残高分だけ成形面接近方向へ突出した相対位置関係であることを特徴とするバリ取り刃物。 - バリ取り機に取り付けられ、高分子成形品の成形面から成形面離間方向に突出したバリを切削して取り除くバリ取り刃物において、
エンドミルの成形面に向かう側周面刃部をバリを切削する刃部とし、エンドミルの側周面より同軸状に縮径した円柱面をバリの近傍の成形面に接触するガイド部とし、円柱面の先端が側周面刃部の作用端に対して、切削後の削り込み深さ分だけ成形面離間方向へ後退した相対位置関係であることを特徴とするバリ取り刃物。 - 前記バリが前記成形面のうち別の第２成形面とつくる角縁又は角縁近傍から突出したものである場合に、前記エンドミルの側周面基端部より突出したフランジの先端面をバリの近傍の第２成形面に接触する第２ガイド部とし、前記フランジの先端面が前記側周面刃部の作用端の先端より少なくとも切削後の前記削り込み部の幅分を第２成形面離間方向へ後退した相対位置関係である請求項１０記載のバリ取り刃物。
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