JP2011056593A - ボルト磨き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 傷を付けずにネジ部の奥まで十分に磨くことができるボルト磨き装置を提供する。
【解決手段】 ボルトＢを保持してこのボルトＢをボルト軸周りに回転させるボルト回転機構４と、ブラシ軸５０、およびこのブラシ軸５０の周囲に設けられたブラシ材５１を有し、上記ブラシ軸の中心軸線Ｒ周りに回転させられる回転ブラシ５Ａと、上記回転ブラシ５Ａを保持して回転させるブラシ回転機構６Ａと、を備え、上記ブラシ材５１を上記ボルトＢに接触させて上記ボルトＢを磨くボルト磨き装置であって、上記ブラシ回転機構６Ａは、上記ボルト軸と上記ブラシ軸５０とが重なる方向からみた場合、上記ボルト軸に対して上記ブラシ軸５０の中心軸Ｒが所定の傾き角＋αをなすように上記回転ブラシ５Ａを傾けることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ボルトのネジ部を回転ブラシで磨くボルト磨き装置に関する。

従来のボルト磨き装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示されたボルト磨き装置は、ボルトを鉛直方向に直立させた状態でボルト軸周りに回転させるとともに、そのボルトのネジ部に回転ブラシを接触させるように構成されている。回転ブラシは、外周全体に放射状に延びる多数のワイヤを有するものであり、この回転ブラシも、回転軸を鉛直方向に直立させた状態で回転させられる。

このようなボルト磨き装置は、たとえば発電用タービンに用いられる特殊ボルトを磨くことができる。この種の特殊ボルトは、ネジ部に付着した焼き付き防止剤などの付着物やゴミが超音波洗浄によっても十分に除去しにくい。ボルト磨き装置によれば、超音波洗浄でも除去が困難なネジ部の付着物やゴミを回転ブラシで除去するとともにネジ部を磨くことができ、こうして再生された特殊ボルトを再利用することができる。

特開平８−１５５８０１号公報

しかしながら、上記従来のボルト磨き装置では、ボルトの軸と回転ブラシの回転軸が互いに平行であるため、ボルトのネジ部に磨き残しが生じることがある。ボルトのねじ部のネジ山とネジ溝は一定のリード角をもって螺旋状に延びるように形成されていることから、回転中の回転ブラシのワイヤの移動方向が、上記リード角に相当する角度分、ネジ山とネジ溝の延びる方向に対して傾斜する。そのため、回転ブラシのワイヤの先端がネジ山に阻まれてネジ溝の奥まで達しにくくなるのである。

このような問題を解消するには、ボルトに対して回転ブラシをより近づければよいものの、そうするとネジ山にワイヤが強く押し当たって傷が付くおそれがあり、また、ワイヤが早期に磨耗してしまうという問題を生じる。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ネジ部に傷をつけたり、ワイヤを早期に磨耗させたりすることなく、ボルトのネジ部をネジ溝の奥まで磨き残しを生じることなく磨くことができるボルト磨き装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供されるボルト磨き装置は、ボルトを保持してこのボルトをボルト軸周りに回転させるボルト回転機構と、ブラシ軸、およびこのブラシ軸の周囲に設けられたブラシ材を有し、上記ブラシ軸周りに回転させられる回転ブラシと、上記回転ブラシを保持して回転させるブラシ回転機構と、を備え、上記ブラシ材を上記ボルトに接触させて上記ボルトを磨くボルト磨き装置であって、上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸と上記ブラシ軸とが重なる方向からみた場合、上記ボルト軸に対して上記ブラシ軸が所定の傾き角をなすように上記回転ブラシを傾けることを特徴としている。

好ましい実施の形態においては、上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸に対する上記ブラシ軸の傾き角が上記ボルトのネジ部のリード角と同等となるように上記回転ブラシを傾ける。

好ましい実施の形態においては、上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸に対する上記ブラシ軸の傾き角を変化させ得るように構成されている。

好ましい実施の形態においては、上記ブラシ回転機構には、ブラシ回転用モータと、このブラシ回転用モータによって回転させられる駆動軸と、この駆動軸と上記ブラシ軸の一端部とを連結するユニバーサルジョイントと、上記ブラシ軸の他端部を回転可能に支持する回転軸受と、この回転軸受に一端が連結された伸縮機構と、この伸縮機構の他端を揺動可能に支持する移動部材と、この移動部材を直線移動させるリニアガイドとが含まれる。

好ましい実施の形態においては、上記ブラシ回転機構は、上記ボルトに対して上記回転ブラシを離接し得るように構成されている。

好ましい実施の形態においては、上記回転ブラシおよび上記ブラシ回転機構は、第１および第２の回転ブラシをそれぞれ保持する第１および第２のブラシ回転機構を有しており、上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記ボルトに対してその両側から上記第１および第２の回転ブラシの各ブラシ材を接触させるように配置されている。

好ましい実施の形態においては、上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記第１および第２の回転ブラシの各ブラシ軸が上記ボルトと重なる方向からみた場合、これら第１および第２の回転ブラシを互いに逆方向に傾ける。

好ましい実施の形態においては、上記ボルト回転機構ならびに上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記ボルトならびに上記第１および第２の回転ブラシを同一方向に回転させる。

好ましい実施の形態においては、上記ボルト回転機構は、上記ボルトを回転させながらその軸方向に移動させ得るように構成されている。

本発明の構成では、ボルトに対して回転ブラシを傾けた状態とし、たとえばネジ部のネジ山（ネジ溝）が延びる方向に、回転中の回転ブラシのブラシ材の周回方向が沿うように、回転ブラシのブラシ軸の傾き角をネジ部のリード角と同等にすることができる。これにより、回転ブラシのブラシ材は、ネジ部のネジ山（ネジ溝）に沿って擦れる状態となり、そのネジ部のネジ溝の奥までブラシ材が入り込みやすくなる。したがって、本発明によれば、回転ブラシをそのブラシ材がボルトのネジ部に接触する程度に近づけた状態とするだけで、回転ブラシをボルトのネジ部に強く押し付けなくとも、ネジ部のネジ溝の奥まで十分に磨くことができる。また、ワイヤなどのブラシ材が早期に磨耗するということもない。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係るボルト磨き装置の一実施形態を示す全体斜視図である。 図１に示すボルト磨き装置の要部側面図である。 図１に示すボルト磨き装置の要部上面図である。 図１に示すボルト磨き装置の要部側面図である。 図１に示すボルト磨き装置の動作を説明するための要部側面図である。 図１に示すボルト磨き装置の動作を説明するための要部側面図である。 本発明に係るボルト磨き装置の他の実施形態を示す要部側面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜６は、本発明に係るボルト磨き装置の一実施形態を示している。本実施形態のボルト磨き装置Ａは、たとえば発電用タービンに用いられる比較的大きい特殊なボルトＢのネジ部ｎを磨くためのものである。

図１に示すように、ボルト磨き装置Ａは、フレーム構造体１、ボルト搬入部２、ボルト搬出部３、ボルト回転機構４、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂ、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂ、制御ユニット７、およびボルト搬送機構（図示略）を備えている。

フレーム構造体１は、前台部１０と後方空間部１１を有する。前台部１０の上面１００上には、ボルト搬入部２、ボルト搬出部３、制御ユニット７、およびボルト搬送機構が設置され、後方空間部１１には、ボルト回転機構４および第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂが設置される。ボルト回転機構４は、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂの間に設置される。ボルト回転機構４、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂ、およびボルト搬送機構は、制御ユニット７と電気的に接続される。なお、ボルト搬送機構としては、たとえばロボットハンドを用いたハンドリング動作によってボルトＢを受け渡しする既知のものであるため、その図示説明については省略する。

ボルト搬入部２は、磨き処理される前の複数のボルトＢを貯留しておく箇所である。このボルト搬入部２には、複数のボルトＢをその頭部を引っ掛けるようにしてぶら下げた状態で水平移動可能に保持する水平ガイド２０が設けられる。水平ガイド２０の一端側からは、ボルト搬送機構のロボットハンドによって一つずつボルトＢが掴み取られる。ロボットハンドは、そのボルトＢをボルト回転機構４へと引き渡す。

ボルト搬出部３は、磨き処理されたボルトＢを貯留しておく箇所である。このボルト搬出部３には、前台部１０の手前側へとボルトＢをその頭部を引っ掛けるようにしてぶら下げた状態で滑り移動可能に保持する傾斜ガイド３０が設けられる。傾斜ガイド３０の一端側には、磨き処理されたボルトＢがロボットハンドによって引き渡される。傾斜ガイド３０に載せられたボルトＢは、その傾斜ガイド３０にぶら下げられた状態で手前側へと滑りながら移動する。これにより、磨き処理されたボルトＢは、傾斜ガイド３０の手前側から装置外へと容易に取り出される。

ボルト回転機構４は、ボルトＢを直立姿勢としてボルト軸周りに回転可能に保持した状態で回転させるためのものである。図４に示すように、ボルト回転機構４は、ボルトＢの軸端部ｂ１を回転可能に支持した状態で鉛直方向に昇降動作する下部昇降ユニット４０と、ボルトＢの頭部ｂ２に接した状態でこのボルトＢを回転させながら鉛直方向に昇降動作する上部回転ユニット４１とを有する。

下部昇降ユニット４０は、昇降用のアクチュエータ４００、アクチュエータロッド４０１、キャリッジ４０２、ガイドレール４０３、旋回部材４０４、旋回用のアクチュエータ４０５、旋回用の軸受４０６、２つの回転ロッド４０７、ロッド回転用の軸受４０７ａ、および旋回時などの位置ずれを検出するセンサ４０８を有する。昇降用のアクチュエータ４００は、その鉛直方向下方に突き出たアクチュエータロッド４０１を鉛直方向に沿って伸縮動作させる。アクチュエータロッド４０１の下端には、キャリッジ４０２が設けられる。キャリッジ４０２は、後方空間部１１の後側のフレーム１１０に固定されたガイドレール４０３に沿って鉛直方向にスライド可能である。キャリッジ４０２の先端上部には、旋回用の軸受４０６を介して旋回部材４０４が支持されている。キャリッジ４０２の先端下部には、旋回用のアクチュエータ４０５が設けられている。旋回部材４０４の上面には、鉛直軸周りに回転自在の軸受４０７ａを介して回転ロッド４０７が支持されている。旋回用のアクチュエータ４０５は、旋回部材４０４に連結されており、この旋回部材４０４を鉛直軸周りに旋回させる。キャリッジ４０２の適部には、旋回部材４０４の一部を検出可能にセンサ４０８が配置されている。一例として図４に示すように、比較的小さいボルトＢの場合、細い方の回転ロッド４０７が所定位置に配置され、この回転ロッド４０７の上端にボルトＢの軸端部ｂ１が当接させられる。一方、より大きいボルトを対象とする場合には、図４に示す状態から旋回部材４０４が１８０°反転させられ、太い回転ロッド４０７が所定位置に配置される。その際、センサ４０８によって旋回部材４０４の位置ずれが検出される。センサ４０８は、旋回部材４０４の位置ずれを機械的、電気的、あるいは光学的に検出可能なものであり、その位置ずれを検出した際にはその旨を示す検出信号を制御ユニット７に送る。その場合、旋回用のアクチュエータ４０５が位置ずれを修正するように動作させられる。これにより、２つの回転ロッド４０７は、所定位置に対して正確に位置決めされ、ボルトＢの大きさに応じて適宜切り替えられる。

上部回転ユニット４１は、固定部材４１０、複数の固定ロッド４１１、スライドテーブル４１２、送りネジ機構４１３、ボルト回転用モータ４１４、ベルトプーリ機構４１５、回転駆動軸４１６、および回転部材４１７を有する。固定部材４１０は、後方空間部１１の上側のフレーム１１０に固定ロッド４１１を介して固定される。固定部材４１０には、回転駆動軸４１６および回転部材４１７とともにボルトＢを鉛直方向に通り抜け可能とするように開口４１０ａが設けられる。この開口４１０ａは、下部昇降ユニット４０の所定位置に配置された一方の回転ロッド４０７（図４では細い回転ロッド４０７）の真上に位置する。固定ロッド４１１には、鉛直方向に沿って移動可能にスライドテーブル４１２が支持される。スライドテーブル４１２は、上側のフレーム１１０に固定された送りネジ機構４１３によって鉛直方向に移動させられる。このスライドテーブル４１２には、ボルト回転用モータ４１４、ベルトプーリ機構４１５、回転駆動軸４１６、および回転部材４１７が搭載される。ボルト回転用モータ４１４は、ベルトプーリ機構４１５を介して回転駆動軸４１６を鉛直軸周りに回転させる。回転駆動軸４１６の下端には、回転部材４１７が設けられる。回転駆動軸４１６および回転部材４１７は、固定部材４１０の開口４１０ａを通り抜けて固定部材４１０の下方まで下げられ、スライドテーブル４１２と一体になってボルトＢとともに鉛直方向に移動させられる。この回転部材４１７は、所定位置にある一方の回転ロッド４０７上に配置されたボルトＢの頭部ｂ２に当接した状態で鉛直軸周りに回転する。その回転速度は、後述する第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂの回転速度に比べて比較的低速とされる。

このような下部昇降ユニット４０および上部回転ユニット４１により、ボルトＢは、鉛直方向上下側から回転ロッド４０７と回転部材４１７とで挟み込まれた状態で直立姿勢をとりつつ保持されるとともに、保持された状態で回転部材４１７との間に生じる回転摩擦力によって鉛直軸（ボルト軸）周りに回転させられる。このとき、回転ロッド４０７および回転部材４１７が互いに一定の間隔を保ちながら鉛直方向に移動すると、ボルトＢが回転しながら直立姿勢のまま鉛直方向に沿って昇降させられる。

第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルトＢのネジ部ｎを磨くためのものであり、図２および図３に示すように、ブラシ軸５０の外周にブラシ材としての金属製のワイヤブラシ５１を放射状に設けたものである。これら第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルト回転機構４に保持されたボルトＢの両側方からそのネジ部ｎに対してワイヤブラシ５１を接触させるように対向配置される。このような第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂの外側には、ボルトＢの磨き処理に伴う粉塵の飛散を防ぐために防塵カバー（図示略）が設けられる。

第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂは、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂを回転可能に保持して回転させるものである。図２に示すように、第１のブラシ回転機構６Ａは、ボルトＢに対して回転ブラシ５Ａを離接させるように開閉動作する開閉ユニット６０、ボルトＢに対して回転ブラシ５Ａを傾けた状態で回転させるための回転ユニット６１、および回転ブラシ５Ａを傾けた状態で支持するためのスライドユニット６２を有する。なお、第２のブラシ回転機構６Ｂも、第１のブラシ回転機構６Ａと同一の部品によって構成される。

開閉ユニット６０は、支柱６００、回転ジョイント６０１、ベース部材６０２、上部支持部材６０３、下部支持部材６０４、連結部材６０５、開閉用エアシリンダ６０６、およびシリンダロッド連結具６０７を有する。支柱６００は、鉛直方向に沿う姿勢で後方空間部１１の後側のフレーム１１０に支持される。ベース部材６０２は、回転ジョイント６０１を介して支柱６００に支持され、この支柱６００を支軸として回動可能に設けられる。上部支持部材６０３および下部支持部材６０４は、手前側へと延びる姿勢でベース部材６０２に固定される。上部支持部材６０３には、回転ユニット６１が設けられるとともに、下部支持部材６０４には、スライドユニット６２が設けられる。連結部材６０５は、鉛直方向に沿って上部支持部材６０３および下部支持部材６０４を連結している。開閉用エアシリンダ６０６は、水平方向にシリンダロッド６０６ａが伸縮可能となるようにフレーム１１０に支持される。シリンダロッド６０６ａの先端は、シリンダロッド連結具６０７を介して連結部材６０５に連結される。

このような開閉ユニット６０を備えた第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂによれば、図３に実線で示すように開閉用エアシリンダ６０６がシリンダロッド６０６ａを押し出すと、上部支持部材６０３および下部支持部材６０４（同図において図示略）がボルトＢに対して接近し、回転ユニット６１およびスライドユニット６２（同図において図示略）もボルトＢに近づく。すなわち、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂが閉状態となり、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ワイヤブラシ５１がボルトＢのネジ部ｎに接触するまでボルトＢに接近した状態となる。一方、同図に仮想線で示すように開閉用エアシリンダ６０６がシリンダロッド６０６ａを引き入れると、上部支持部材６０３および下部支持部材６０４がボルトＢから離れるように動き、回転ユニット６１およびスライドユニット６２もボルトＢから離れる。すなわち、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂが開状態となり、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルトＢから十分離れた状態となる。

回転ユニット６１は、ブラシ回転用モータ６１０、駆動プーリ６１１、駆動ベルト６１２、従動プーリ６１３、駆動軸６１４、軸受６１５、およびユニバーサルジョイント６１６を有する。ブラシ回転用モータ６１０は、開閉ユニット６０のベース部材６０２に固定される。ブラシ回転用モータ６１０の駆動力は、駆動プーリ６１１、駆動ベルト６１２、および従動プーリ６１３を介して駆動軸６１４に伝えられる。駆動軸６１４は、鉛直方向に沿う姿勢で開閉ユニット６０の上部支持部材６０３の先端に軸受６１５を介して支持される。この駆動軸６１４は、ブラシ回転用モータ６１０の駆動力によって鉛直軸周りに回転させられる。ユニバーサルジョイント６１６は、駆動軸６１４の下端部とブラシ軸５０の上端部とを連結するように設けられる。このようなユニバーサルジョイント６１６によれば、たとえば鉛直方向に沿う駆動軸６１４に対して第１の回転ブラシ５Ａが傾いた状態で回転可能となる。第１の回転ブラシ５Ａの回転軸（中心軸）Ｒは、ボルト回転機構４に保持された状態のボルトＢに対してこの回転ブラシ５Ａが重なる方向（図２に示す側面視の方向）からみた場合、たとえば鉛直軸Ｖに対して±５°程度の可変範囲内で傾き角±αをなすように設定される。傾き角が＋αの場合は、第１の回転ブラシ５Ａを、その下部が後方空間部１１の奥側に寄るように傾いた状態とし、傾き角が−αの場合は、第１の回転ブラシ５Ａを、その下部が後方空間部１１の手前側に寄るように傾いた状態とする。第２の回転ブラシ５Ｂも同様に傾き角が可変調整可能である。

スライドユニット６２は、回転軸受６２０、エアダンパ６２１、移動部材６２２、ガイドレール６２３、および傾き角調整用モータ６２４を有する。回転軸受６２０は、ブラシ軸５０の下端部に設けられ、この下端部を回転軸Ｒ周りに回転可能に支持する。エアダンパ６２１は、回転軸受６２０を回転軸Ｒ方向に沿って弾性的に変位可能に支持する。移動部材６２２は、クレビス６２２ａを介してエアダンパ６２１を揺動可能に支持しつつ、ガイドレール６２３に沿って直線的に移動可能である。このように回転軸受６２０とクレビス６２２ａとの間にエアダンパ６２１が介在することにより、回転軸受け６２０とクレビス６２２ａとの間の距離が弾性的に変位可能となる。ガイドレール６２３は、開閉ユニット６０の下部支持部材６０４に一体化されており、この下部支持部材６０４の長手方向に水平に移動可能となるように移動部材６２２を案内する。スライド調整用モータ６２４は、下部支持部材６０４に取り付けられており、図示しない駆動機構を介して移動部材６２２を移動させることにより第１の回転ブラシ５Ａの傾き角±αを調整する。このようなスライドユニット６２によれば、ボルト回転機構４に保持された状態のボルトＢに対して第１の回転ブラシ５Ａが重なる方向（図２に示す側面視の方向）からみた場合、移動部材６２２を後方空間部１１の奥側に移動させると、第１の回転ブラシ５Ａの傾き角が＋αとなるように調整され、移動部材６２２を後方空間部１１の手前側に移動させると、第１の回転ブラシ５Ａの傾き角が−αとなるように調整される。第２の回転ブラシ５Ｂも同様に傾き角が調整される。

上記回転ユニット６１およびスライドユニット６２を備えた第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂによれば、ボルトＢに対して両側方から第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂを傾けた状態で接触させることができる。このとき、図５および図６に示すように、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂの回転軸Ｒの傾き角±αについては、ボルトＢのネジ部ｎにおけるリード角βと同等程度とするのが望ましい。また、回転軸Ｒに対して垂直な方向、すなわちワイヤブラシ５１の先端の回転移動方向Ｆは、ネジ部ｎのネジ山（ネジ溝）が延びる方向Ｔに沿うように設定される。そのため、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、それぞれ傾き角が＋αと−αをなし、互いに逆方向に傾いた状態で回転させられる。

制御ユニット７は、表示器や操作ボタンを備え、マイクロコンピュータの制御によってボルト磨き装置Ａの全体動作を制御するものである。このような制御ユニット７によれば、ボルト回転機構４によるボルトＢの保持動作や回転動作、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂによる開閉動作およびブラシ回転動作、ならびに傾き調整動作、さらにはボルト搬送機構の動作といった全ての動作が自動制御される。たとえば、作業者は、制御ユニット７に対してネジ部ｎのリード角βを設定入力すると、それに応じた傾き角±αをなすように第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂの傾き調整動作が自動的に行われる。

次に、ボルト磨き装置Ａの動作について説明する。

まず、ボルト搬入部２に貯留されたボルトＢは、図示しないボルト搬送機構のロボットハンドによって直立姿勢のままボルト回転機構４の所定位置へと搬送される。これに先立ち、ボルト回転機構４においては、作業者の操作によって２つの回転ロッド４０７のうち所望とするものが所定位置に配置されるように切り替えられる。これにより、ボルト回転機構４の所定位置には、ボルトＢの大きさに応じた適切な回転ロッド４０７が位置する。このとき、その所定位置にある回転ロッド４０７と上方の回転部材４１７との間隔は、ボルトＢの長手方向寸法よりも大きく拡張されるため、これらの間にボルトＢが支障なく配置される。また、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂは開状態とされるため、ロボットハンドは、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂなどに触れることなくボルトＢをスムーズに搬送する。

ボルトＢが所定位置の回転ロッド４０７上に配置されると、下部昇降ユニット４０および上部回転ユニット４１は、回転ロッド４０７と回転部材４１７を互いに近づく方向に移動させる。これにより、ボルトＢは、回転ロッド４０７と回転部材４１７との間に挟み込まれた状態で直立姿勢のまま保持される。そうした後、回転部材４１７が回転し、それに伴いボルトＢが回転する。

次に、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂは、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂを回転させつつ閉状態となる。これにより、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルトＢの両側方からネジ部ｎに接触する。図３に示すように、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルトＢの回転方向と同一の回転方向とされ、ボルトＢの回転速度に比べて比較的速い回転速度で回転させられる。

このとき、図５および図６に示すように、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂは、ボルトＢに対して傾いた状態で回転させられ、これらの回転軸Ｒの傾き角±αがボルトＢのネジ部ｎにおけるリード角βと同等で、しかもワイヤブラシ５１の先端の回転移動方向Ｆがネジ部ｎのネジ山（ネジ溝）が延びる方向Ｔに概ね一致している。そのため、回転ブラシ５Ａ，５Ｂのワイヤブラシ５１は、ネジ部ｎに対してネジ部ｎにおけるネジ山やネジ溝に概ね沿って擦れるように接触する。これにより、回転ブラシ５Ａ，５Ｂをネジ部ｎに対して強く押し付けなくとも、ワイヤブラシ５１の先端がネジ溝の奥まで入り込んで無理なく擦り付けられ、ネジ部ｎにおける焼き付き防止剤などの付着物やゴミが余すことなく磨き取られる。したがって、ボルトＢのネジ部ｎは、ネジ山を傷付けない程度にワイヤブラシ５１を接触させた状態できれいに磨かれる。

一方、たとえばボルトＢのネジ部ｎがワイヤブラシ５１の鉛直方向に沿う縦幅よりも長い場合、下部昇降ユニット４０および上部回転ユニット４１は、回転ロッド４０７と回転部材４１７との間にボルトＢを挟んだ状態のままこれらを鉛直方向に変位させる。これにより、ボルトＢを回転させながらネジ部ｎの全体にわたってワイヤブラシ５１を接触させることができ、比較的長いネジ部ｎであっても磨き残しがないように完全に磨くことができる。

以上のようにしてボルトＢの磨き処理が終わると、ボルトＢの回転が停止させられ、第１および第２のブラシ回転機構６Ａ，６Ｂが開状態となり、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５ＢがボルトＢから離される。

次に、ボルト搬送機構のロボットハンドは、回転ロッド４０７と回転部材４１７との間に保持された状態のボルトＢを直立姿勢のまま左右両側から掴む。その後、下部昇降ユニット４０および上部回転ユニット４１は、回転ロッド４０７と回転部材４１７を互いに離れる方向に移動させる。これにより、ボルトＢは、ロボットハンドに保持された状態となり、そのロボットハンドの動作によってボルト搬出部３へと搬送される。このとき同時に、ボルト搬送機構は、別のロボットハンドによってボルト搬入部２のボルトＢを所定位置の回転ロッド４０７上へと搬送する。このような一連の動作を繰り返し行うことにより、ボルト搬入部２における複数のボルトＢは、第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂによって１本ずつネジ部ｎがきれいに磨かれた後、効率よくボルト搬出部３へと自動的に搬送される。

したがって、本実施形態のボルト磨き装置Ａでは、ボルトＢのネジ部ｎにおけるリード角±αやネジ山（ネジ溝）が延びる方向Ｔに合わせて第１および第２の回転ブラシ５Ａ，５Ｂを傾けた状態としてネジ部ｎに接触させることができる。これにより、回転ブラシ５Ａ，５Ｂのワイヤブラシ５１がネジ部ｎのネジ溝の奥まで入り込んで付着物やゴミなどを容易に磨き取りやすくなり、ワイヤブラシ５１をネジ部ｎに強く押し当てる必要がない。そのため、ボルト磨き装置Ａによれば、ネジ山などに傷を付けずに十分に磨くことができ、そうして磨いたボルトＢを効率よく再利用することができる。また、ワイヤブラシ５１が早期に磨耗するということもない。

図７は、本発明に係るボルト磨き装置Ａの他の実施形態を示す。図７に示す構成では、先述した傾き角調整用モータ６２４に代え、手動操作ハンドル６３０を設けている。この手動操作ハンドル６３０は、図示しない例えば送りネジなどを用いた駆動機構を介して移動部材６２２をガイドレール６２３に沿って直線的に移動させるものである。このような構成によれば、手動で回転ブラシ５Ａ（５Ｂ）の傾き角±αを可変調整することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、各請求項に記載した事項の範囲内での各部の変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

Ａ ボルト磨き装置
Ｂ ボルト
ｎ ネジ部
４ ボルト回転機構
５Ａ 第１の回転ブラシ
５Ｂ 第２の回転ブラシ
５０ ブラシ軸
５１ ワイヤブラシ（ブラシ材）
Ｒ 回転軸
６Ａ 第１のブラシ回転機構
６Ｂ 第２のブラシ回転機構
６１０ ブラシ回転用モータ
６１４ 駆動軸
６１６ ユニバーサルジョイント
６２０ 回転軸受
６２１ エアダンパ（伸縮機構）
６２２ 移動部材

Claims (9)

1. ボルトを保持してこのボルトをボルト軸周りに回転させるボルト回転機構と、
   ブラシ軸、およびこのブラシ軸の周囲に設けられたブラシ材を有し、上記ブラシ軸周りに回転させられる回転ブラシと、
   上記回転ブラシを保持して回転させるブラシ回転機構と、
   を備え、上記ブラシ材を上記ボルトに接触させて上記ボルトを磨くボルト磨き装置であって、
   上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸と上記ブラシ軸とが重なる方向からみた場合、上記ボルト軸に対して上記ブラシ軸が所定の傾き角をなすように上記回転ブラシを傾けることを特徴とする、ボルト磨き装置。
2. 上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸に対する上記ブラシ軸の傾き角が上記ボルトのネジ部のリード角と同等となるように上記回転ブラシを傾ける、請求項１に記載のボルト磨き装置。
3. 上記ブラシ回転機構は、上記ボルト軸に対する上記ブラシ軸の傾き角を変化させ得るように構成されている、請求項１または２に記載のボルト磨き装置。
4. 上記ブラシ回転機構には、ブラシ回転用モータと、このブラシ回転用モータによって回転させられる駆動軸と、この駆動軸と上記ブラシ軸の一端部とを連結するユニバーサルジョイントと、上記ブラシ軸の他端部を回転可能に支持する回転軸受と、この回転軸受に一端が連結された伸縮機構と、この伸縮機構の他端を揺動可能に支持する移動部材と、この移動部材を直線移動させるリニアガイドとが含まれる、請求項３に記載のボルト磨き装置。
5. 上記ブラシ回転機構は、上記ボルトに対して上記回転ブラシを離接し得るように構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のボルト磨き装置。
6. 上記回転ブラシおよび上記ブラシ回転機構は、第１および第２の回転ブラシをそれぞれ保持する第１および第２のブラシ回転機構を有しており、上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記ボルトに対してその両側から上記第１および第２の回転ブラシの各ブラシ材を接触させるように配置されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のボルト磨き装置。
7. 上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記第１および第２の回転ブラシの各ブラシ軸が上記ボルトと重なる方向からみた場合、これら第１および第２の回転ブラシを互いに逆方向に傾ける、請求項６に記載のボルト磨き装置。
8. 上記ボルト回転機構ならびに上記第１および第２のブラシ回転機構は、上記ボルトならびに上記第１および第２の回転ブラシを同一方向に回転させる、請求項７に記載のボルト磨き装置。
9. 上記ボルト回転機構は、上記ボルトを回転させながらその軸方向に移動させ得るように構成されている、請求項１ないし８のいずれかに記載のボルト磨き装置。

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