JP2011235368A - バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに付着しているバリを除去する装置であって、ワークの表面形状が変動するようなワークに対してもバリ取りを自動化することが可能であり、バリ取り品質の向上とコストダウンを可能にする。
【解決手段】２次元平面上で任意に位決め可能なワーク保持機構で把持されたワークのバリ取り部位の近辺形状をワーク形状センサーで計測後、ワーク形状データをＮＣコントローラーでＮＣ加工プログラムに変換し、このワークをバリ取り加工部に移動させ、３次元空間内を任意に移動可能なカッター駆動ユニットに取り付けられたフライスカッターをワーク形状センサーで計測した形状どうり移動させることによりバリ取り加工する。
【選択図】図１

Description

本発明は機械部品の粗材（ワーク）に付着しているバリを除去するバリ取り装置に係り、バリの発生している近辺の形状を表面形状計測センサーで計測し、この計測データに基づき、バリ取りカッターを表面形状にあわせてバリを除去し、特に、ワークの表面形状が変動するようなワークに対しても、バリ取りを自動化することが可能であり、バリ取り品質の向上とコストダウンが可能なバリ取り装置に関する。

機械部品の粗材（ワーク）を鋳型等で加工する際、ワークにはバリが付着する。この種のワークのバリ除去技術として、従来、例えばグラインダー等の手作業で解決する方法がある。しかし、この手作業による方法では、作業者によるバラツキが大きく、ワークのバリ取り品質を確保することが困難であり、かつ品質確保に多大なコストがかる。

また、従来、ＮＣ加工機であらかじめ設定されたプログラムに基づいてワークのバリを切削除去する方法も行われている。しかし、この方法では、事前にワークのバリ形状に合わせた加工プログラムが作成しておく必要があり、かつ、加工プログラムが存在するワークにしか対応できない。

さらにまた従来、トリミングプレス装置に取り付けられたプレス用カッター刃でワークのバリを破断除去することも行われている。しかし、この方法では、事前にワークのバリ破断用トリミングカッターを製作し、プレス機械に取り付けておく必要があり、さらに一個の固定形状のバリにしか対応できない。

特開２００５−２３０８４３号公報

そこで、本発明の解決しようとする課題はワーク表面の形状の変動に合わせてＮＣ加工機でワークのバリを除去し、公知技術に存する欠点を改良したバリ取り装置を提供することにある。

上述の課題を解決するため、本発明によれば、ワークの表面形状を計測する表面形状計測センサーと、ワークを２次元平面内で任意に移動させることのできるワーク保持ユニットと、３次元空間内を任意に移動させることのできるカッター駆動ユニットと、ワーク形状計測値をカッター駆動プログラムへの座標変換演算し、ワーク保持ユニットとカッター駆動ユニットを盛業するＮＣコントローラーとから構成されることを特徴とする。

本発明はワークの表面形状が変動するようなワークに対してもバリ取りを自動化することが可能となり、バリ取り品質の向上とコストダウンが可能となる。

フライスカッターでワークのバリ取り加工している状態の装置全体の外観図である。 ワークのバリ取り部位近辺の粗材表面位置をレーザーセンサーで計測している状態の装置全体の外観図である。 フライスカッターでワークのバリ取り加工している部分の拡大図である。 表面計測センサーでバリ近辺のワーク形状を計測している部分の拡大図であり、（ａ）はワークのバリが直線状、（ｂ）はワークのバリが曲線状を表す。 バリ取り装置全体のブロック図である。

本発明装置はアルミ粗材のバリ取り設備であり、加工すべきワーク形状を測定するワーク形状センサーと加工すべきワークを把持し、必要な位置と姿勢に保持する４軸の多関節機構で構成されたワーク保持ユニットと、バリ取り加工するための工具であるフライスカッターを任意に動作させる２軸多関節機構と、フライスカッターを前後方向スライドさせる１軸で構成されたカッター駆動ユニットと、ワーク形状センサーのデータから加工プログラムに変換し、各ユニットをプログラムされた動作をさせるＮＣコントローラで構成される。

ワークの表面形状を計測するセンサー３はバリ取り加工時の切粉飛散の影響を避けるためにワーク受取位置下部に設置する。
図面ではセンサー３は非接触でワーク表面形状を計測する２次元レーザーセンサー３を使用しているが、接触式でも良い。ワーク保持ユニット１は、ワーク６を受け取る受け台２とワーク６を固定するクランプユニットで構成されるワーク保持機構４と、このワーク保持機構４を２次元平面内で任意に位置決めするための４軸垂直多関節機構Ａで構成する。カッター駆動ユニットは、フライスカッター５を前後方向に移動させるスライド軸と左右方向に移動させる垂直多関節機構Ａで構成し、３次元空間内を任意に移動させる。
ＮＣコントローラーはワーク計測センサー３のデータをカッター駆動ユニットのプログラムに座標変換し、ワーク保持ユニット１とカッター駆動ユニット２を制御してワークのバリ取り加工動作を実行する。

ワーク６は作業者または図示していない移載装置によりバリ取り装置のワーク保持機構Ａにセットされた後、このワーク保持機構Ａで強固に保持される。この保持されたワーク６をワーク計測位置へ移動させ、レーザーセンサー３でバリ発生部位近辺の粗材表面形状を計測する。精度よく計測するために複数の姿勢で計測する。この計測したデータを利用してバリ取り位置での、ワークの位置と形状になるように座標変換し、バリ取り加工のプログラムを作成する。

座標演算式は公知であるので省略する。このプログラムに基づきワーク保持ユニット１とカッター駆動ユニット２を制御し、フライスカッター５でワーク６のバリを除去する。このフライスカッター５は必要に応じて複数台持たせてバリの発生状況に合わせて切り替えることも可能である。

以上説明したように本発明を使用すれば、ワークの表面形状が変動するようなワークに対してもバリ取りを自動化することが可能になり、バリ取り品質の向上とコストダウンが可能になり、産業上の利用可能性が大きい。

１ ワーク保持ユニット
２ カッター駆動ユニット
３ 表面形状計測センサー
４ ワーク保持機構
５ フライスカッター
６ ワーク
Ａ ４軸垂直多関節機構

Claims (2)

1. ワークの表面形状を計測するセンサーと、保持したワークを２次元平面内で任意に移動させることができるワーク保持ユニットと、３次元空間内を任意に移動させることができるカッター駆動ユニットと、ワーク形状計測値をカッター駆動プログラムへの座標変換演算しワーク保持ユニットと、カッター駆動ユニットを制御するＮＣコントローラーにより構成されたバリ取り装置。
2. ワークの表面形状を計測するセンサーがレーザーセンサーである請求項１のバリ取り装置。