JP2007185693A - バリ取り用カッタ - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミダイカスト成形品のバリを的確且つ、効率よく除去することができる振動式バリ取りカッタを目的とするものである。
【解決手段】ロボットアームによりアルミダイカストよりなる成形品の外形形状に倣って移動可能とするとともに切り込み角度を変更可能とし、且つ振動機構により上下振動してバリを切断するバリ取り用カッタにおいて、カッタ本体の先端を切り込み抵抗を下げるよう刃幅方向にテーパを設けた先尖り切刃とするとともに横断面形状を円弧状とすることにより、切粉の発生を抑えられて作業環境の悪化がないうえに、厚いバリにも容易に切り込んで除去でき、且つ成形品に衝撃を与えないので欠けを生じさせることがない。また、円弧状の横断面により成形品の直線部は勿論凹部や凸部等の外形に倣ってバリを的確に除去することができる。
【選択図】図3
【解決手段】ロボットアームによりアルミダイカストよりなる成形品の外形形状に倣って移動可能とするとともに切り込み角度を変更可能とし、且つ振動機構により上下振動してバリを切断するバリ取り用カッタにおいて、カッタ本体の先端を切り込み抵抗を下げるよう刃幅方向にテーパを設けた先尖り切刃とするとともに横断面形状を円弧状とすることにより、切粉の発生を抑えられて作業環境の悪化がないうえに、厚いバリにも容易に切り込んで除去でき、且つ成形品に衝撃を与えないので欠けを生じさせることがない。また、円弧状の横断面により成形品の直線部は勿論凹部や凸部等の外形に倣ってバリを的確に除去することができる。
【選択図】図3
Description
本発明はアルミダイカスト成形品の型合わせ面に発生するバリを除去するバリ取り用カッタに関するものである。
従来、アルミダイカスト成形品に発生するバリを除去する装置は種々提案されており、メタルソー状のカッタやエンドミルにより削り取ったり、鑢状の工具で削り取ったりしているが、切粉の飛散により作業環境が悪化するという問題がある。また、ヘラや棒状のものでへし折るものは、バリの除去が不完全になったり、成形品に欠けが生じたりするという問題がある。さらに、手作業でナイフ状のカッタで切り落とす場合は、成形品まで切り込んでしまうことがうえに、刃が成形品に切り込まれることにより刃欠けを生じ易く長期耐用できないという問題がある。また、コイルばね状の工具で軸方向の振動で削り取るものは大きなバリを除去できないという問題がある。
そこで、ダイカスト品の種類に対応でき、且つ、効率よくバリ取りが行えるようにダイカスト品の不要部の少なくとも一部を鋸歯で切断する鋸歯切断装置と、バリをトリミングする打抜き治具と、仕上げのバリ取りを行うバリ取り工具を設けたものがある(例えば、特許文献1参照))。しかし、この装置によるバリ取りでは異なる装置や治具、工具を必要とし、複数の工程を経なければバリ取りができず、時間がかかり生産性が向上しないという問題があった。
特開2001−347362号
本発明はアルミダイカスト成形品のバリを的確且つ、効率よく除去することができるバリ取り用カッタを提供することを目的とするものである。
本発明は、ロボットアームによりアルミダイカストよりなる成形品の外形形状に倣って移動可能とするとともに切り込み角度を変更可能とし、且つ振動機構により上下振動してバリを切断するバリ取り用カッタにおいて、カッタ本体の先端を切り込み抵抗を下げるよう刃幅方向にテーパを設けた先尖り切刃とするとともに横断面形状を円弧状としたバリ取り用カッタを請求項1の発明とし、請求項1の発明において、先尖り切刃が対称形または非対称形であるバリ取り用カッタを請求項2の発明とし、請求項1または2の発明において、先尖り切刃の刃厚を先細としたバリ取り用カッタを請求項3の発明とし、カッタ本体の先尖り切刃または刀身部または双方の一側端縁または両側端縁に鋸歯を形成したバリ取り用カッタを請求項4の発明とし、請求項1から3の発明において、カッタ本体の刀身部一側または両側の表面側肉厚内または裏面側肉厚内に鋸歯を形成したバリ取り用カッタを請求項5の発明とし、請求項1から5の発明において、カッタ本体の表面または裏面または双方に複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧を形成したバリ取り用カッタを請求項6の発明とし、請求項6の発明において、複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧の各曲率が異なるバリ取り用カッタを請求項7の発明とし、請求項1から7の発明において、カッタ本体の円弧の曲率が上部と下部で異なるバリ取り用カッタを請求項8の発明とし、請求項1から8の発明において、カッタ本体の刀身部が上部に向かうに従い拡大されるバリ取り用カッタを請求項9の発明とし、請求項1から9の発明において、カッタ本体の刀身部に角形または円形またはこれらを組合せた孔刃を形成したバリ取り用カッタを請求項10の発明とするものである。
本発明は、ロボットアームによりアルミダイカストよりなる成形品の外形形状に倣って移動可能とするとともに切り込み角度を変更可能とし、且つ振動機構により上下振動してバリを切断するバリ取り用カッタにおいて、カッタ本体の先端を切り込み抵抗を下げるよう刃幅方向にテーパを設けた先尖り切刃とするとともに横断面形状を円弧状としたことにより、切粉の飛散が少なく作業環境の悪化がないうえに、厚いバリにも容易に切り込むことができるのでバリを的確に除去でき、且つ成形品に衝撃を与えないの欠けを生じさせることがない。また、カッタ本体の横断面に形成される円弧状部の一部または全面を成形品の円弧状外形に沿わせることにより、カッタ本体の円弧状部と等しい凹凸面を有する成形品の円弧外形は勿論、カッタ本体の円弧状部より大きい凹凸面や小さい凹凸面を有する成形品の円弧外形のバリをも切断除去することができる。
請求項2のように、先尖り切刃が対称形または非対称形であることにより、バリへの突き切りをバランスよく行うことができ、また、バリの端面からの切り込みが容易となる。
請求項3のように、先尖り切刃の刃厚を先細としたことにより、バリへの初期切り込みやバリ切り性を大幅に向上させることができる。
請求項4のように、カッタ本体の一側端面または両側端面を鋸歯としたことにより、鋸歯のない先尖り切刃では切り込み負荷が大きなバリでも容易に切断除去できるものとなる。
請求項4のように、カッタ本体の一側端面または両側端面を鋸歯としたことにより、鋸歯のない先尖り切刃では切り込み負荷が大きなバリでも容易に切断除去できるものとなる。
請求項5のように、カッタ本体の刀身部一側または両側の表面側肉厚内または裏面側肉厚内に鋸歯を形成したことにより、刀身面上に形成されるエッジにより成形品の外形に残る切残しバリの除去を成形品本体を傷つけることなく的確に行えるものとなる。
請求項6のように、カッタ本体の表面または裏面または双方に複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧を形成したことにより、複数の凸円弧または凹円弧によりバリの切り込み切断が行えるので、刃の寿命を2倍に延ばすことができる。また、凹凸円弧を形成することにより、成形品の凹円弧あるいは凸円弧に対して最小の動作でカッタ本体の切り込み角度を設定することができる。
請求項7のように、複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧の各曲率が異なるものとすることにより、一つのカッタ本体で成形品の様々な円弧面に対応しやすくなる。
請求項8のように、カッタ本体の円弧の曲率が上部と下部で異ならせたことにより、成形品の曲率に合う曲率を有するカッタ本体の高さ位置で切断を行うことにより成形品の様々な曲率に対応させることができ、バリ取り除去の効率を高めることができる。
請求項9のように、カッタ本体の刀身部が上部に向かうに従い拡大されるものとすることにより、切り込み時の抵抗を大きくすることなくバリの切断量を増すことができる。
請求項10のように、カッタ本体の刀身部に角形または円形またはこれらを組合せた孔刃を形成したことにより、先尖り切刃によるバリ取り時に発生する切粉の排出が容易となるうえに、孔刃のエッジにより残存するバリを切除できるので切断面は滑らかになり後加工が不要となる。
次に、本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図1中、1はバリ取り装置であり、該バリ取り装置1はロボットアーム2と、該ロボットアーム2の先端に取り付けられるカッタの振動機構3と、該振動機構3に取り付けられて上下振動が加えられるカッタ本体4と、アルミダイカストの成形品Sを載置するターンテーブル5とからなる。
図1中、1はバリ取り装置であり、該バリ取り装置1はロボットアーム2と、該ロボットアーム2の先端に取り付けられるカッタの振動機構3と、該振動機構3に取り付けられて上下振動が加えられるカッタ本体4と、アルミダイカストの成形品Sを載置するターンテーブル5とからなる。
前記ロボットアーム2にはバリを除去する部位のアルミダイカストの成形品Sの直線形状や凹凸円弧形状が記憶されていて、その形状に倣って移動することができるとともに、成形品Sの直線形状や凹凸円弧形状に応じてカッタ本体4を軸方向に回動させたり上下動させたりしてカッタ本体4の凹凸円弧がバリと最適な切り込み角度や位置となるようにしたり、カッタ本体4の切断部位を変更できるようにしている。また、バリを切断除去する際、カッタ本体4の切断を行う円弧部位を少しづつ変えていくことにより、切れ味を常時一定に保ち切断速度の低下を抑えることができる。
また、振動機構3はカッタ本体4を上下振動させるもので、バリの厚みや切断速度等に応じて上下ストローク量やストローク速度を調整できるものとしている。
前記ターンテーブル5はロボットアーム2の可動範囲内に成形品が常に配置されるよう回動させるものである。
図3、4、5、6に示されるカッタ本体4は横断面形状を円弧状とした縦長板状のもので、先端を刃幅方向に斜めにカットした非対称形の先尖り切刃7が形成されている。横断面形状を円弧状とすることにより、表側に凸弧面が形成され裏側には凹弧面が形成されるので、図51、52に示されるような外形をしたアルミダイカストの成形品Sのバリを除去する際、成形品Sの大きな曲率をもつ凸弧面や凹弧面ではカッタ本体4の円弧を傾けて沿わせることにより成形品を傷つけることなくバリの切断除去を行い、成形品Sの小さな曲率(カッタ本体の曲率と略等しい)をもつ部位のバリを除去する場合は、成形品の凹あるいは凸弧面に直接カッタ本体4の凹あるいは凸の円弧を沿わせてバリ取りを行うものとしている。このためカッタ本体4の円弧は成形品Sに形成される最小円弧に合わせることが好ましい。
また、先尖り切刃7を非対称の片勾配としているので、バリ端面への突き切り込みが容易なうえ、バリの端縁からの切り込み切断も効率よく円滑に行えるものとなる。さらに、先尖り切刃7の端縁角部およびカッタ本体4の刀身部9の端縁角部はエッジが形成される切刃となっている。10は刀身部9に形成される孔刃であり、刀身部9に孔刃10を形成することにより切断除去したバリは該孔刃10を通じて外部に排除されるので、切粉によりバリ取り機能が低下することを防止できる。また、孔刃10の表面と裏面の孔周縁に形成される角部はエッジとなり切刃の機能を有するので、成形品Sに残存する切残しバリを切除することができる。しかも、孔刃10のエッジは表面あるいは裏面から突出しないので成形品S本体を傷付けることがない。また、孔刃10は円形としているが、円形に限ることはなく楕円形でも四角や多角形とした角形としてもよく、さらに、配置位置や数もバリ取り状況に応じて適宜変更しても良いことは勿論、形や異なるサイズの孔刃10を適宜配置するものであることは勿論である。また、角部に尖り先刃を形成して切断力を向上させても良いことは勿論である。
このようなカッタ本体4をその基部をもってロボットアーム2の振動機構3に取り付けたものとして、ターンテーブル5にアルミダイカストの成形品を装着した後、成形品Sの外形形状を記憶したバリ取り装置1のロボットアーム2を作動し、振動機構3に取り付けられているカッタ本体4を成形品Sのバリ位置まで移動させる。そして、カッタ本体4の円弧面が成形品Sの外面に沿うように位置決めしたうえ、ロボットアーム2を下降させて振動機構3により一定の周波数で上下振動をしているカッタ本体4の先尖り切刃7をバリに切り込ませる。
先尖り切刃は切り込み抵抗が小さいので先尖り切刃7は滑らかにバリに切り込まれてバリを突き切ることとなるので、ロボットアーム2を成形品の外形に沿って横方向に移動させれば、図51、52に示されるように成形品Sの外形に付着されているバリは切断除去されてゆくこととなる。また横移動によるバリ除去の際、カッタ本体4は図51、52に示されるように、全面を成形品面に当接させるのではなく、円弧の一部を当接させて先尖り切刃7やカッタ本体4の刀身部9の端縁に形成されるエッジ等によりバリの切断が行われる。そして、残存するバリは刀身部9の孔刃10により切除される。また、成形品Sの小さな曲率を有する凹凸部位は、カッタ本体4の円弧の前面に形成される凹弧面や裏面に形成される凸弧面全体を沿わせてバリの切除を行うものである。
また、図7、8に示されるカッタ本体4は、先尖り切刃7の片勾配面に鋸歯8を形成したものであり、片勾配面に鋸歯8を形成することにより上下振動するカッタ本体4による切り込み時に要する力を低減できるものとなり、円滑な切り込みが可能となる。さらに、図9、10に示されるように、カッタ本体4の刀身部9の両端縁あるいは刀身部9の両端縁と先尖り切刃7の片勾配面に鋸歯8を形成してもよく、鋸歯8を形成することにより上下振動するカッタ本体4により厚みのあるバリでも小さな力で切り込まれて容易に切断除去することができる。
また、カッタ本体4の刀身部9は図11、12に示されるように先細りのテーパ状としてもよく、刀身部9をテーパ状とすることにより初期の切り込み抵抗を小さくすることができるうえに、上部に移行するに従ってバリへの切り込み量を大きくすることができ、バリの除去速度を向上させることができる。図12に示されるようにテーパ状のカッタ本体4の両側端縁に鋸歯8を形成してもよく、鋸歯8を形成することにより上下振動するカッタ本体4によるバリの切り込みがより円滑且つ、小さな力で行うことができるが、一側端縁にのみ鋸歯8を形成してもよいことは勿論である。
鋸歯8は図13(a)、(b)に示されるように端縁および円弧面上において水平に形成されたものとしているが、図14(a)、(b)に示されるように、端縁に斜め上向きのテーパ状としたり、円弧面上に斜め上向きのテーパ状としたりすれば、切り込み時の抵抗をより低減することができる。また、図7〜12に示されるカッタ本体4には孔刃10が形成されていないが、孔刃10を設けても良いことはいうまでもない。
図15、16、17に示されるカッタ本体4は先尖り切刃7に両勾配を形成したもので、両勾配の先尖り切刃7とすることにより、バリ上面へ突き刺す際、突き刺す力が左右で均等になるので安定した突き刺しができるものとなる。10は刀身部9に形成される孔刃であり、刀身部9に孔刃10を形成することにより切断除去したバリは該孔刃10を通じて外部に排除されるので、切粉によりバリ取り機能が低下することを防止できる。また、孔刃10の表面と裏面の孔周縁に形成される角部はエッジとなり切刃の機能を有するので、成形品Sに残存する切残しバリを切除することができる。しかも、孔刃10のエッジは表面あるいは裏面から突出しないので成形品S本体を傷付けることがない。また、孔刃10は円形としているが、円形に限ることはなく楕円形でも四角や多角形とした角形としてもよく、さらに、配置位置や数もバリ取り状況に応じて適宜変更しても良いことは勿論、形や異なるサイズの孔刃10を適宜配置するものであることは勿論である。また、角部に尖り先刃を形成して切断力を向上させても良いことは勿論である。
図18、19は両勾配を形成した先尖り切刃7の両勾配に鋸歯8を形成したものであり、鋸歯8を形成することにより上下振動するカッタ本体4による切り込み力を低減することができる。
また、図20はカッタ本体4の両端縁に鋸歯8を形成したものであり、図21は両端縁と先尖り切刃7に鋸歯8を形成したものであり、切り込み力を低減するためのものである。
図22に示されるものは両勾配を有するカッタ本体4の刀身部9を先細りのテーパ状としたものであり、テーパ状とすることにより初期の切り込み抵抗を小さくすることができるうえに、上部にいくに従いバリへの切り込み量を大きくすることができ、バリの除去速度を向上させることができる。また、図23に示されるものは、先細テーパの刀身部9の両端縁に鋸歯8を形成することにより、初期の切り込み力をより小さくできるものとなる。
また、鋸歯8は図24(a)、(b)に示されるように端縁および円弧面上において水平に形成されたものとしてもよいが、図25(a)、(b)に示されるように、端縁に斜め上向きのテーパ状としたり、円弧面上に斜め上向きのテーパ状としたりすれば、切り込み時の力をより低減することができる。
図26〜30に示されるものは、カッタ本体4の尖り先切刃7の表面側右半部と裏面側左半部の厚み方向に先細としたもので、このように尖り先切刃7の厚み方向に先細とすることにより切り込み抵抗が低減しバリ切り性が向上する。
図31〜33に示されるものは、カッタ本体4の凹弧面側の両側に肉厚内に鋸歯8を形成したものであり、凹弧面の肉厚内に鋸歯8を形成することにより、凹弧表面に形成される鋸歯8のエッジにより成形品Sの凹状の円弧面に切残されたバリを切除することができ、且つ凹弧面上から突出されない鋸歯8のエッジは成形体Sに切り込んで傷を付けることがない。
図34、35に示されるものは、カッタ本体4の凸弧面に鋸歯8を形成したものであり、該凸円弧面の鋸歯8により成形品Sの凸状の円弧面に残存するバリを除去することができるものであるが、凸弧面から突出することのないエッジが形成されるため成形体Sに切り込むことがない。
図36〜38に示されるものは、カッタ本体4の表面側一側と裏面側一側に鋸歯8を形成したものであり、このように凹凸円弧面の肉厚内に鋸歯8を形成することにより一本のカッタ本体4で成形品Sの凹凸面に残存するバリを前記と同様にして除去することができ、且つ凹凸弧面から突出することのない鋸歯8のエッジは成形体Sに切り込んで傷付けることがない。
図39〜42に示されるものは、カッタ本体4の円弧が表面側を凸弧面とし裏面側を平面とからなるものとし、カッタ本体4の先尖り切刃7一側にバリ圧潰棒11を形成したものであり、該バリ圧潰棒11によりバリ除去跡を押圧して平滑にするものとしている。
図43、44に示されるものは、カッタ本体4に曲率が同じまたは異なる曲率をもつ波状の凹凸円弧を表裏に形成し、先尖り切刃7を二つ形成したものであり、このような構成とすることにより成形品Sの連続して現れる凸弧面や凹弧面に対してカッタ本体4をわずかに回動させるだけで対応できるものとなり、切削速度を向上させることができる。また、凹凸円弧は一側面にのみ形成しても良く、先尖り切刃7も一つとしてもよいことは勿論である。
図45に示されるものは、曲率が同じまたは異なる曲率をもつ凸状円弧を表側に並設し、裏側に曲率が同じまたは異なる曲率をもつ凹状円弧を並設したものであり、このような構成とすることによりカッタ本体4を2本備えたものとなるので、寿命を2倍にすることができる。また、凸条または凹状円弧は一側面にのみ形成しても良いことは勿論である。
図46に示されるものは、カッタ本体4の円弧の曲率を上部と下部で漸増的に異ならせたものであり、曲率を異ならせることによりカッタ本体4の切削位置を変えることにより、ひとつのカッタ本体4で成形品の種々の円弧により正確に対応させることができるので、一本のカッタ本体4で効率のよいバリ取りを行うことができる。また、図18〜46に示されるカッタ本体4には孔刃10が形成されていないが、前述した孔刃10を設けても良いことはいうまでもない。
図47〜50に示されるものは、カッタ本体4の上部を断面角形の取付部15として4個の取付孔15aを形成するとともに先尖り切7に鋸歯8を形成し、刀身部9の下端に角形の細長孔状の孔刃10を複数形成したものであり、先尖り切刃7の傾斜に倣って最下段の孔刃10の幅が一番小さく上方に向かうに従い大きくなるものとしている。こうすることにより切り込み時のバリの切除抵抗を小さくすることができ、切り込みが円滑、且つ容易なものとなる。また、該孔刃10は図50に示されるように表面側および裏面側に尖り先刃16を形成して切断機能を向上させたものとしている。この尖り先刃16は先を上向きとしたものと下向きとしたものを一対として表面側と裏面側に配置してカッタ本体4の上下振動により効率よくバリを切断できるものとしている。また、尖り先刃16と向かい合う孔刃10のエッジは尖り先刃16より低くして、切除されたバリが噛み込むことがないようにするとともに非切除側に切粉を確実に排除できるようにしている。このため表面側の尖り先刃16と裏面側の尖り先刃16は段違いに配設されている。
4 カッタ本体
7 先尖り切刃
9 刀身部
7 先尖り切刃
9 刀身部
Claims (10)
- ロボットアームによりアルミダイカストよりなる成形品の外形形状に倣って移動可能とするとともに切り込み角度を変更可能とし、且つ振動機構により上下振動してバリを切断するバリ取り用カッタにおいて、カッタ本体の先端を切り込み抵抗を下げるよう刃幅方向にテーパを設けた先尖り切刃とするとともに横断面形状を円弧状としたことを特徴とバリ取り用カッタ。
- 先尖り切刃が対称形または非対称形であることを特徴とする請求項1に記載のバリ取り用カッタ。
- 先尖り切刃の刃厚を先細としたことを特徴とする請求項1または2に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の先尖り切刃または刀身部または双方の一側端縁または両側端縁に鋸歯を形成したことを特徴とする請求項1から3に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の刀身部一側または両側の表面側肉厚内または裏面側肉厚内に鋸歯を形成したことを特徴とする請求項1から3に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の表面または裏面または双方に複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧を形成したことを特徴とする請求項1から5に記載のバリ取り用カッタ。
- 複数の凸円弧または凹円弧あるいは凹凸円弧の各曲率が異なることを特徴とする請求項6に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の円弧の曲率が上部と下部で異なることを特徴とする請求項1から7に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の刀身部が上部に向かうに従い拡大されることを特徴とする請求項1から8に記載のバリ取り用カッタ。
- カッタ本体の刀身部に角形または円形またはこれらを組合せた孔刃を形成したことを特徴とする請求項1から9に記載のバリ取り用カッタ。
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- 2006-01-13 JP JP2006006270A patent/JP2007185693A/ja active Pending
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