JP2012161857A - ボルト磨き装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】作業性に優れ、かつ後片付けの手間を省くことが可能なボルト磨き装置を提供する。
【解決手段】本ボルト磨き装置10は、ボルトBTを固定するチャック装置60と、前記チャック装置60を回転させる回転軸81を軸受けする軸受け装置85と、前記回転軸81を回転させる動力源となるモータMと、前記チャック装置60及び前記軸受け装置85を囲む箱型をなすと共に、前記チャック装置60の正面にあたる前面壁を作業口として開口させた防塵ボックス20と、前記防塵ボックス20に設けられた集塵器100とを備える。
【選択図】図8

Description

本発明は、ボルト磨き装置に関する。
従来は、研摩対象となるボルトを万力に挟んで固定した状態で、作業者がボルト磨き作業を手作業で行っていた。すなわち、万力に固定されたボルトの表面にワイヤブラシを当てて、表面を研磨していた。また、下記特許文献1には、ボルト磨き作業を自動化した装置について提案がある。具体的には、円筒表面へ適当なリード角で螺旋状に植毛した送りブラシで、ノード角方向を同じにするものの1対を平行に配置し、両者を同一方向回転可能に支持し、その上面中央に円筒全表面へ均等に植毛した磨きブラシを適当に下圧して回転可能に臨ませ、以上の3者ブラシ間へボルトを挿入するようにしたボルト磨き装置が開示されている。
特開平8−39420公報
ボルトを万力で固定する場合、ボルトの全周を研摩するためには、ワイヤブラシをボルトの外周に沿って回転移動させながら磨き作業を行う必要があり、作業性が悪いという問題があった。また、作業時に出た錆や鉄くずが周囲に飛散するため、後片付けに手間がかかるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、作業性に優れ、かつ後片付けの手間を省くことが可能なボルト磨き装置を提供することを目的とする。
本発明のボルト磨き装置は、ボルトを固定するチャック装置と、前記チャック装置を回転させる回転軸を軸受けする軸受け装置と、前記回転軸を回転させる動力源となる駆動装置と、前記チャック装置及び前記軸受け装置を囲む箱型をなすと共に、前記チャック装置の正面にあたる前面壁を作業口として開口させた防塵ボックスと、前記防塵ボックスに設けられた集塵器とを備えたところに特徴を有する。
この発明では、チャック装置及び軸受け装置を防塵ボックスで囲むようにしたので、作業時に出た錆や鉄くずが周囲に飛散するのを防止できる。そのため、研摩作業後に行う後片付けの手間を大幅に省くことが可能となる。しかも、防塵ボックスには集塵器が設けてあり、負圧で錆や鉄くずを吸引する。そのため、錆や鉄くずの飛散防止効果が極めて高い。また、この装置はボルト側を回転させるので、研摩作業を行うにあたり、作業者はワイヤブラシ等の工具を、作業対象のボルトに当てておくだけでよく、従来に比べ作業性が極めてよい。
また、本発明の実施態様として、次の構成にすることが好ましい。
・前記チャック装置と前記軸受け装置を、前記防塵ボックス内において前後方向にスライドさせるスライド装置を備える構成とする。この構成では、チャック装置をポジション調整出来るので使い勝手がよい。
・前記防塵ボックスの前面側の上部にヒンジにより開閉可能な透明板を設ける構成とする。この構成では、透明板を通じて防塵ボックス内を見ることが出来るのでボルトに対してワイヤブラシ等の工具を位置合わせし易い。そのため、作業性がよい。また、ヒンジを中心に回転させれば、前面壁の間口を広くすることが可能であり、メンテナンス性がよい。
本発明によれば、研摩作業の作業性に優れ、かつ作業後に行う後片付けの手間を省くことが可能なボルト磨き装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態に係るボルト磨き装置の正面図 ボルト磨き装置の側面図 防塵ボックスを切り欠いて示したボルト磨き装置の側面図 防塵ボックスを切り欠いて示したボルト磨き装置の平面図 チャック装置と支持装置の構造を示す側面図 チャック装置と支持装置の構造を示す平面図 (a)チャック爪のリリース状態を示す図 (b)チャック爪にてボルト頭部を挟持した状態を示す図 ボルト磨き作業を示す図
本発明の一実施形態を図1ないし図8によって説明する。図1はボルト磨き装置の正面図、図2はボルト磨き装置の側面図、図3は防塵ボックスを切り欠いて示したボルト磨き装置の側面図、図4は防塵ボックスを切り欠いて示したボルト磨き装置の平面図である。
1.ボルト磨き装置10の構造説明
ボルト磨き装置10は、防塵ボックス20と、スライド装置40と、ボルトBTを固定するチャック装置60と、チャック装置60を回転可能に支持する支持装置80と、モータMと、集塵器100とを備えた構成となっている。そして、本ボルト磨き装置10は防塵ボックス20の下面壁の4隅にキャスターが取り付けられていて、装置全体を移動できる構成となっている。
防塵ボックス20は、例えば金属板製であってスライド装置40、チャック装置60、支持装置80、モータMの全体を収容するボックス型をしている。防塵ボックス20は、チャック装置60の正面にあたる前面壁を作業口24として開口させている。具体的には、図1に示すように前面壁上部に取り付けられた透明板33の下側が作業口24として開口している。
防塵ボックス20の下部には、前方に引き出し可能(取り外し可能)な下部トレイ21が設けられている。防塵ボックス20の底面壁23は、下部トレイ21に向かって先細りする形状をしており、防塵ボックス20内の塵やゴミを下部トレイ21に排出するシュートSを形成している。このような構成にすることで、集塵器100で吸い込めない錆の塊や、ボルトBTを磨く工具(ワイヤブラシ)200の折れた屑を、シュートSを介して下部トレイ21に集めることが可能となり、更に前方に引き出して下部トレイ21ごと防塵ボックス20から取り外すことで、それら錆の塊やワイヤブラシの折れた屑をまとめて廃棄できる。
また防塵ボックス20のうちシュート上側には、図4〜図6に示すように、格子型をなす金属製のアングル27A〜27G(総称して27)が取り付けられており、アングル27上にスライド装置40が取り付けられている。スライド装置40は一対の固定レール41と、各固定レール41に対してスライド可能に嵌合した前後一対のスライダ43と、平板状の金属厚板からなるスライドベース45を備えている。
両固定レール41は防塵ボックス20の前後方向に平行に延びており、アングル27E、27F上に取り付けられている。そして一対のスライダ43はスライドベース45の下面に固定されていることから、スライドベース45は、固定レール41に沿って前後方向にスライド可能となっている。
そして、スライドベース45上にはチャック装置60と支持装置80とモータMが固定してある。そのためスライドベース45を前後移動させることで、防塵ボックス20内においてチャック装置60、支持装置80、モータMを前後移動させることが可能となっている。尚、スライド装置40には、回転操作式(マニュアル操作式)の簡易ロック装置(図略)が設けられており、操作ハンドル(図略)をロック方向に回すことで、固定レール41にしてスライダ43をロックさせることが可能であり、操作ハンドルを解除方向に回すことで、ロック解除できるようになっている。
次に、図5〜図7を参照してチャック装置60と支持装置80とモータMの説明を行う。支持装置80は、チャック装置60を回転させる回転軸81と、この回転軸81を回転可能に支持する軸受け装置85を備えている。
軸受け装置85は軸受87を軸受け台86により支える構成となっており、前後一対設けられている。そして前後の両軸受87F、87Rにより、回転軸81を、軸線Lが水平かつ前後方向を向くように軸受けしている。また、前後の軸受87F、87Rの間には、回転軸81にブレーキを作用させるブレーキユニット89と、スプロケット88が設けられている。スプロケット88は回転軸81に対してスプライン結合していて回転軸81に回り止めされている。
そして、図6に示すようにスライドベース45上には、支持装置80と並んでモータMが設けられている。モータMにはギヤヘッド装置95を介してスプロケット98が連結されていて、モータMと軸受け装置85側の両スプロケット88、98間にチェーン90が架け渡されている。これら2つのスプロケット88、98とチェーン90は、モータMの動力を回転軸81に伝達する動力伝達機構を構成しており、モータMを通電して回転させると、回転軸81が回転する構成となっている。
そして、回転軸81の前部にはチャック装置60が取り付けられている。チャック装置60は概ね円筒状をしたボディ61を備えている。ボディ61は回転軸81に対して周り止めされていて、回転軸81と一体回転する構成となっている。そして、ボディ61には、図7に示すように3組の可動板67A、67B、67Cが回転軸81の軸線Lを中心として120度間隔で配置されており、更に3組の可動板67A、67B、67Cに対して、L字型をなすチャック爪70A、70B、70Cが取り付けされている。具体的には可動板67A、67B、67Cのうち、チャック爪70A、70B、70Cを取り付ける取り付け面は、ボディ61の前面壁63に露出していて、取り付け面にチャック爪70A、70B、70Cをボルト締めして固定している。
そして、ボディ61には3組のエアシリンダ(図略)が内蔵されていて、3組の可動板67A、67B、67Cを径方向(図7中にて矢印で示す)に往復移動させる構成となっている。これにより、各エアシリンダを作動させると、各可動板67A、67B、67Cと共に各チャック爪70A、70B、70Cが径方向(図7中の矢印方向)に移動する構成となっている。
以上のことから、ボディ61の前面壁63に配された3本のチャック爪70A、70B、70Cにてボルト頭部Zの外周部をチャックすることにより、作業対象のボルトBTを水平に固定できる(図7の(b)参照)。そして、この実施形態では、チャック爪70A、70B、70Cの先端、すなわちボルト頭部をチャックする箇所には銅製のブロック71を取り付けている。このようにチャック爪70の先端に銅製のブロック71を取り付けることで、チャック爪70A、70B、70Cでボルト頭部Zを強く挟み過ぎてしまったとしても、ボルトBTを損傷させない構成となっている。
そして、先に説明したように、チャック装置60は回転軸81に周り止めした状態で取り付けられているので、モータMを通電して回転軸81を回転させることにより、チャック装置60と共にそれに固定されたボルトBTが回転する構成となっている。
尚、回転軸81には軸芯に沿ってエア通路(図略)が形成されており、後端に取り付けられたロータリージョイント82を通じて内部のエア通路にエアが取り込まれるようになっている。そして、回転軸81の外周部であって、チャック装置60と支持装置80の境界部にはコネクタCTが設けられている。このコネクタCTには、ボディ61の外周部に設置されたソレノイドバルブ75から引き出されたエア配管F1が接続されている。
以上のことからロータリージョイント82、回転軸81のエア通路を通って、エア配管を通ってソレノイドバルブ75にエアが供給される構成となっている。このソレノイドバルブ75は、ボディ61に内蔵されたエアシリンダ(図略)を駆動させるものであり、ソレノイドバルブ75から引き出されたエア配管F2を介してボディ61に内蔵されたエアシリンダ(図略)に接続されている。
尚、この実施形態では、防塵ボックス20の側面壁の前端寄りの位置にマニホールド141とエアフィルタレギュレータ143が前後に並んで取り付けられていて、工場のエア供給源より供給されたエアは、マニホールド141を介して上記したチャック装置60と、ボルトBTを磨くための工具(ワイヤブラシ)200とに分岐して供給される構成となっている。具体的には、エア供給源から供給されたエアは、工具200側へはマニホールド141を介して直接分岐しており、またチャック装置60側へはエアフィルタレギュレータ143を介して圧力調整されて供給される構成となっている。また、図6に示す符号83はスリップリングであり、このスリップリング83を介してソレノイドバルブ75に対する電気的な接続が行われる構成となっている。
また、ボディ61の前面壁63の中央部には突起部65が設けられている。突起部65は、図5にて示すように、ボディ61の前面壁63から前方に突き出している。この突起部65の前端面は平な当て面となっていて、作業対象となるボルトBTの頭部を、突起部65の前端面に突き当てることで、前後方向(図5では左右方向)についてボルトBTを位置決めできる。このようにすることで、チャック装置60に対するボルトBTのセット作業を容易に行うことが可能となる。
次に、図1〜図3に戻って防塵ボックス20の説明を行う。防塵ボックス20のうち、前面上部はコーナを斜めに切り落とした形状(以下、斜面部32)となっている。そして、斜面部32には、図2、図3に示すようにアクリルなど透明なプラスチック板からなる透明板33が取り付けられている。透明板33は、斜面部32の上端にヒンジ32Aを介して取り付けられており、板の下縁を上方に持ち上げることで開操作可能となっている。
また、防塵ボックス20の前面の左右両側には、押しボタンスイッチB1、B2が設けられている。両ボタンスイッチB1、B2のうち、図1に示す右側のボタンスイッチB1は作業対象となるボルトBTをチャックするためのチャック操作用であり、図1に示す左側のボタンスイッチB2がチャック装置60を回転させるための回転操作用となっている。また、この実施形態のものは、ボタンスイッチB1、B2の他に、足で操作可能なフットスイッチB3、B4が設けられており、フットスイッチB3、B4側でも、スイッチ操作出来る構成となっている。
また、防塵ボックス20には集塵器100が取り付けられている。集塵器100は、集塵ファン101と、排気ダクト103と、カートリッジフィルタ105とから構成されている。集塵ファン101は、防塵ボックス20に負圧を作用させることにより、ボックス20内の粉塵を吸引するものであり、ラッパ状の吸引口102を下に向けつつボックス内に臨ませた状態た状態で、防塵ボックス20の天井壁の上側に取り付けられている。
カートリッジフィルタ105は、胴部が通気性を有する筒体状の支持部材の外周にフィルタ材(具体的にはペーパーフィルタ)を取り付けたものであり、防塵ボックス20の後面壁側に縦向きに取り付けられている。そして、集塵ファン101とカートリッジフィルタ105が排気ダクト103により接続(連結)されている。以上のことから、集塵ファン101により吸引された粉塵はカートリッジフィルタ105のフィルタ材により除去され、カートリッジフィルタ105からフレッシュエアだけが排気される構成となっている。
また、図1に示す符号120は作業台、符号130は制御ボックスである。作業台120は防塵ボックス20の前方下部に取り付けられていて作業対象のボルトBTや、ボルトBTを研磨する工具200を置くことができる。また、制御ボックス130には、ボルト磨き装置10を構成する各電装品、具体的にはスライド装置40の駆動源であるチャック装置60を回転させるモータM、ソレノイドバルブ75を制御するための制御基板(図略)が収容されている。
2.ボルト磨き作業の説明
ボルトBTの磨き作業を行うにあたり、まず作業対象のボルトBTをチャック装置60にセットする必要がある。それには、チャック装置60の前面壁63の中心に設けられた突起部65に対して、作業対象となるボルトBTの頭部Zを突き当てるようにして位置を合わせる。
そして、位置を合わせることができたら、次に図1に示すボタンスイッチB1を押し操作する。すると、3組のチャック爪70A、70B、70Cが、図7の(a)の位置から径方向内側に移動して、ボルトBTの頭部Zの外周3か所を均等に挟み込む。これにより、ボルトBTは3組のチャック爪70A、70B、70Cによりチャック(固定)される。より具体的には、回転軸81と一致するようにセンタリングされた状態でチャックされる。
かくしてボルトBTを固定することができたら、ボルトBTから手を離して、ボタンスイッチB2を押し操作すればよい。これにより、モータMが駆動して回転軸81を回転させることから、チャック装置60と共にボルトBTが回転する。
あとは、図8に示すように、透明板33から防塵ボックス20の中を覗きこんで、ボルトBTの外周にブラシ210が当たるように工具200を持ってさえいれば、ボルトBTが自ら回転することにより、ボルトBTは全周に亘って研磨される。そして、ボルトBTの研摩作業が終了したら、あとは、ボタンスイッチB2を操作してチャック装置60の回転を停止させた後、ボタンスイッチB1を操作してクランプ爪70A、70B、70Cを図7の(a)の位置に戻してやれば、研摩されたボルトBTをチャック装置60から取り外せる。
3.効果説明
本実施形態では、図8に示すように、ボルトBTの磨き作業を防塵ボックス20の内側で行うようにしている。そのため、作業時に出た錆や鉄くずが周囲に飛散するのを防止することが可能となる。しかも、防塵ボックス20には集塵器100が設けてあり、負圧で錆や鉄くずを吸引する。そのため、錆や鉄くずの飛散防止効果が極めて高い。また、モータMによりチャック装置60を回転させれば、それに固定されたボルトBTは回転する。そのため、作業者は、研摩作業を行うにあたり、ワイヤブラシ等の工具200を作業対象のボルトBTに当てておくだけでよく、従来に比べ作業性が極めてよい。
また、本実施形態では、チャック装置60のポジションをスライド装置40にて調整することが出来る。そのため、例えば、首下の長いボルトBTを作業するときにはチャック装置60を奥方にスライドさせ、又短めのボルトBTを作業する場合には、チャック装置60を前側に出すことにより、ボルトBTを、作業し易い位置にポジション調整できるので使い勝手がよい。また、本実施形態では、透明板33を通じて防塵ボックス20内を見ることが出来るので、図8に示すようにボルトBTに対してワイヤブラシ等の工具200を位置合わせし易い。従って一層、作業性がよい。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)本実施形態では、ボルト磨き装置10の一例として、スライド装置40を設けたものを例示したが、必ずしもスライド装置40を設ける必要はなく、チャック装置60や軸受け装置85を防護ボックス20に固定する構成にしてもよい。
10…ボルト磨き装置
20…防塵ボックス
40…スライド装置
33…透明板
60…チャック装置
81…回転軸
85…軸受け装置
100…集塵器
M…モータ(本発明の「駆動装置」に相当)
BT…ボルト

Claims (3)

  1. ボルトを固定するチャック装置と、
    前記チャック装置を回転させる回転軸を軸受けする軸受け装置と、
    前記回転軸を回転させる動力源となる駆動装置と、
    前記チャック装置及び前記軸受け装置を囲む箱型をなすと共に、前記チャック装置の正面にあたる前面壁を作業口として開口させた防塵ボックスと、
    前記防塵ボックスに設けられた集塵器と、を備えたことを特徴とするボルト磨き装置。
  2. 前記チャック装置と前記軸受け装置を、前記防塵ボックス内において前後方向にスライドさせるスライド装置を備えたことを特徴とする請求項1に記載のボルト磨き装置。
  3. 前記防塵ボックスの前面側の上部にヒンジにより開閉可能な透明板を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のボルト磨き装置。
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