JP2012161857A

JP2012161857A - ボルト磨き装置

Info

Publication number: JP2012161857A
Application number: JP2011022092A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamamuro; 豊山室
Original assignee: Chubu Plant Service Co Ltd
Current assignee: Chubu Plant Service Co Ltd
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-08-30

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

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。
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。
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。