JP2021142577A - Deburring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒状のワークの外面からバリを除去するバリ取り装置に関する。 The present invention relates to a deburring device that removes burrs from the outer surface of a cylindrical work.
従来、回転可能なホイールブラシを用いてワークの外面からバリを除去する技術が知られている。例えば、特許文献1には、エンジンのシリンダブロックを複数のバリ取り位置に搬送し、各位置で異なる種類のホイールブラシを用いてバリ取りを行う装置が記載されている。特許文献2には、複数のバリ取りヘッドにそれぞれ2つのホイールブラシを旋回可能に設け、各ヘッドのホイールブラシを旋回してオーバラップ領域で交互にバリ取りを行う装置が記載されている。
Conventionally, a technique for removing burrs from the outer surface of a work using a rotatable wheel brush has been known. For example,
ところが、従来のバリ取り装置によると、装置全体が大型であるうえ、ホイールブラシによる研磨時間に加えて、ワークを加工位置に位置決め時間が必要であり、バリ取り作業の能率が低下するという問題点があった。 However, according to the conventional deburring device, the entire device is large, and in addition to the polishing time by the wheel brush, the work is required to be positioned at the machining position, which reduces the efficiency of the deburring work. was there.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型の構成で能率よくバリ取りを行うことができるバリ取り装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a deburring device capable of efficiently deburring with a small configuration.
上記課題を解決するために、本発明のバリ取り装置(10)は、筒状のワーク(1)を円運動により受取位置(P1)から加工位置(P2)に搬送する中空筒状の回転体(20)と、加工位置に搬送されたワークの外面(2)に回転体の内側から接触し、摩擦力によりワークを回転させる駆動ローラ(23)と、駆動ローラにより回転されたワークの外面を回転体の外側から研磨するブラシ(222)を有するホイールブラシ(22)と、を備える。 In order to solve the above problems, the deburring device (10) of the present invention is a hollow cylindrical rotating body that conveys a tubular work (1) from a receiving position (P1) to a processing position (P2) by a circular motion. (20), the drive roller (23) that comes into contact with the outer surface (2) of the work conveyed to the machining position from the inside of the rotating body and rotates the work by frictional force, and the outer surface of the work rotated by the drive roller. A wheel brush (22) having a brush (222) for polishing from the outside of the rotating body is provided.
本発明のバリ取り装置によれば、回転体の内外に駆動ローラおよびホイールブラシを配置し、装置全体を小型に構成することができる。また、回転体は、円運動によりワークを加工位置に搬送し、同時に位置決めするので、位置決め専用の動作時間を省略し、バリ取り作業の能率を高めることができる。 According to the deburring device of the present invention, the drive roller and the wheel brush can be arranged inside and outside the rotating body, and the entire device can be made compact. Further, since the rotating body conveys the work to the machining position by the circular motion and positions the work at the same time, the operation time dedicated to positioning can be omitted and the efficiency of the deburring work can be improved.
<一実施形態>
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のバリ取り装置は、図12に例示した研削加工後のワーク1(金属製ニードルバルブ部品)の外面に含まれる円筒面および円錐面(以下、円筒面2と総称する)をホイールブラシ22で研磨し、バリ取り加工を行うように構成されている。ただし、バリ取り装置の用途は、特定のワークに限定されず、ワークの外面に円筒面を備えた各種の中空または中実のワーク、例えば、パイプ、カラー、リング、シャフト等のバリ取り加工に用いることができる。
<One Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the deburring device of the present embodiment, the cylindrical surface and the conical surface (hereinafter collectively referred to as the cylindrical surface 2) included in the outer surface of the work 1 (metal needle valve component) after the grinding process illustrated in FIG. 12 are wheel brushes. It is configured to be polished with 22 and deburred. However, the application of the deburring device is not limited to a specific work, and is used for deburring various hollow or solid works having a cylindrical surface on the outer surface of the work, for example, pipes, collars, rings, shafts, etc. Can be used.
図1、図2に示すように、バリ取り装置10の基体11には横長のハウジング12が設けられ、ハウジング12の下側に集塵器13が設置されている。ハウジング12は、下カバー121と上カバー122とを備え、上カバー122が施錠部材14で下カバー121に取り外し可能に組み付けられている。そして、組付状態でハウジング12内側の加工室15がベース部111の連通口16を介して集塵器13に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a horizontally
上カバー122にはチャック出入口17が形成され、ここを出入りするエアチャック18によってワーク1が加工室15の内外に搬入出される。加工室15の内側には、ワーク1を円運動により受取位置P1と加工位置P2とに搬送する回転体20と、回転体20の周囲でワーク1を案内するガイド21と、ガイド21の外側でワーク1の円筒面2を研磨するホイールブラシ22と、回転体20の内側でワーク1をそれ自身の軸線Ax1(図12参照)を回転中心軸として回転させる駆動ローラ23と、が設けられている。
A chuck entrance /
図2、図3に示すように、回転体20は、中空円筒状に形成され、同じく中空円筒状の割出軸24の前端に取り付けられている。割出軸24は、ギヤ列25および減速機26を介して割出モータ27に連結され、割出モータ27によって回転体20がワーク1の軸線Ax1と平行な軸線Ax20(図6参照)を回転中心軸として往復回転される。回転体20の周壁部201には、ワーク1を位置決めする位置決め孔28が形成され、回転体20の円運動に伴い、エアチャック18に相対する位置と、ホイールブラシ22に相対する位置とに割り出される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ガイド21は、回転体20を取り囲む中空円筒状に形成され、基端の鍔部211にて基体11に固定的に取り付けられている。ガイド21の周壁部212には、ワーク1を把持したエアチャック18の爪先部181が進入する長孔29と、ホイールブラシ22の一部が進入するブラシ進入口30とが、それぞれ、受取位置P1および加工位置P2に割り出された位置決め孔28と重なる(図6参照)ように形成されるとともに、長孔29の両側にワーク検知センサ19(図1参照)が設けられている。
The
図4、図5は、回転体20が受取位置P1に回動したときに、回転体20の位置決め孔28がガイド21の長孔29に重なった状態を示す。位置決め孔28は、ワーク1の軸線方向長さと略等しい幅で回転体20の円周方向に長い矩形に形成されている。位置決め孔28の周縁部には、ワーク1を回転体20の円周方向に位置決めする4つの周方向位置決め部281と、ワーク1を回転体20の軸線方向に位置決めする2つの軸方向位置決め部282とが形成されている。
4 and 5 show a state in which the
ガイド21の長孔29は、位置決め孔28と略同じ幅で、位置決め孔28よりも円周方向に長く形成されている。長孔29の周縁には、ワーク1を位置決め孔28に案内する相対向する一対の傾斜面291が設けられている。なお、ガイド21のブラシ進入口30は、長孔29と略同じ大きさの長孔状に形成されている。
The
図2、図6に示すように、ホイールブラシ22は、研磨軸31の前端に取り付けられたホイール部221と、ホイール部221の外周に装着されたブラシ222とからなっている。研磨軸31の後端は研磨モータ32に連結され、研磨モータ32によってホイールブラシ22がワーク1の軸線Ax1と平行な軸線Ax22の周りで一方向に回転される。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
駆動ローラ23は、回転体20の内側に収容可能な大きさに形成され、駆動軸33の前端に取り付けられている。駆動軸33の後端には駆動モータ34が連結され、駆動モータ34によって駆動ローラ23が回転体20の軸線Ax20と異なる軸線Ax23を回転中心軸としてホイールブラシ22と反対の方向へ、ホイールブラシ22よりも低速で回転される。
The
図6、図7に示すように、駆動ローラ23の周囲には、ゴム等からなる柔軟リング35が装着されている。柔軟リング35の外周には、ブラシ222の摩擦係数よりも高い摩擦係数の接触面351が設けられている。ワーク1が加工位置に搬送されたときには、接触面351がワーク1の円筒面2に接触し、駆動ローラ23がブラシ222の摩擦力よりも大きな摩擦力でワーク1をホイールブラシ22と反対の方向に回転させる。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
ホイールブラシ22は、ワーク1に関して駆動ローラ23よりも高い位置(図6においてh1<h2)に配置されている。そのために、図示例では、ワーク1に対するホイールブラシ22および駆動ローラ23の配置角度θが約160°に設定されている。また、ホイールブラシ22は、駆動ローラ23よりも高速に回転され、ブラシ222がワーク1を接触面351に押し付けた状態で円筒面2を研磨するように構成されている。
The
次に、バリ取り装置10の作用効果について説明する。本実施形態では、図1に示すように、バリ取り装置10の運転中、ホイールブラシ22および駆動ローラ23が常時回転し、回転体20がエアチャック18から受け取った未加工のワーク1を受取位置P1から加工位置P2に搬送し、加工済みのワーク1を加工位置P2から受取位置P1に戻してエアチャック18に引き渡す。このとき、回転体20は、略90°の円運動によりワーク1を受取位置P1と加工位置P2とに搬送するので、回転体20の直径を小さくし、バリ取り装置10を小型に構成することができる。
Next, the operation and effect of the
受取位置P1および加工位置P2では、図5、図7に示すように、ワーク1が位置決め孔28の内側に位置決めされ、円筒面2を回転体20の内外に露出させた状態で、複数の位置決め部281により回転可能に支持されている。そして、駆動ローラ23が回転体20の内側から円筒面2に接触してワーク1を回転させ、ホイールブラシ22が回転体20の外側から円筒面2を研磨してバリ取りを行う。したがって、回転体20の内外に駆動ローラ23とホイールブラシ22とを配置し、バリ取り装置10の全体を小型化することができる。
At the receiving position P1 and the processing position P2, as shown in FIGS. 5 and 7, the
また、回転体20は、ワーク1を加工位置P2に搬送し、同時に位置決めするので、従来と比較し、アクチュエータの数を削減できるとともに、位置決め専用の動作時間を省略し、バリ取り作業の能率を高めることができる。しかも、ワーク1の加工部位が回転体20およびガイド21により覆われているため、従来のような可動カバーを設けなくても、ハウジング12の上カバー122によって周辺環境を研磨屑等の塵埃から保護することが可能であり、上カバー122を取り外せば、ブラシ交換作業を容易に実施できる。
Further, since the rotating
バリ取り加工中は、円筒面2が回転体20の位置決め孔28から露出する状態でワーク1が加工位置P2に支持されているので、ワーク1を回転体20上の定位置で回転させ、円筒面2の全周をブラシ222で均一に研磨することができる。また、ホイールブラシ22は、駆動ローラ23よりも高い位置で高速回転するので、ワーク1を駆動ローラ23の接触面351に押し付けた状態で、ブラシ222によって円筒面2を精度良く研磨することができる。
During the deburring process, the
一方、駆動ローラ23は、回転体20の軸線Ax1と異なる軸線Ax20の周りで回転するので、柔軟リング35の接触面351を受取位置P1で円筒面2から退避させ(図5参照)、加工位置P2で円筒面2に押し付け(図7参照)、ワーク1を的確に回転させることができる。また、駆動ローラ23は、ブラシ222よりも高い摩擦係数の接触面351を備えているため、ワーク1を空転させることなく、ブラシ222との摩擦力の差分に基づくトルクでワーク1を回転させることが可能である。
On the other hand, since the
<他の実施形態>
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
(1)図8に示す実施形態では、研磨軸31の軸受部材36がLMガイド37を介して研磨ベース38に前後動可能に設けられ、シリンダ39によってホイールブラシ22をワーク1の軸線方向へ位置調整できるように構成されている。この構成によれば、回転中のブラシ222の位置を周期的に変化させることにより、円筒面2の軸線方向の各部を均一に研磨することができる。
<Other Embodiments>
Next, other embodiments of the present invention will be described.
(1) In the embodiment shown in FIG. 8, the bearing
(2)図9に示す実施形態では、搬出用エアチャック40によってワーク1を取り出す取出位置P3が受取位置P1に隣接して設定され、回転体20が加工位置P2を含む3つの位置にワーク1を搬送して位置決めするように構成されている。このように、本発明によれば、回転体20の円運動によりワーク1を搬送するので、バリ取り装置10を大形化することなく、ワーク1の搬入出位置を回転体20の任意位相に設定することが可能である。
(2) In the embodiment shown in FIG. 9, the take-out position P3 for taking out the
(3)図10に示す実施形態では、受取位置P1の右側に第1加工位置P2が設定され、受取位置P1の左側に第2加工位置P4が設定されている。第1加工位置P2に対応して、第1のホイールブラシ22および第1の駆動ローラ23が設けられ、第2加工位置P4に対応して、第2のホイールブラシ42および第2の駆動ローラ43が設けられている。第1の駆動ローラ23および第2の駆動ローラ43は、ギヤ列44,45,46を介して共通の駆動軸33に連結されている。
(3) In the embodiment shown in FIG. 10, the first processing position P2 is set on the right side of the receiving position P1 and the second processing position P4 is set on the left side of the receiving position P1. A
この構成によれば、バリ取り加工にサイクルタイムよりも長い研磨時間が指定されている場合、2つのワーク1を別々の加工位置P2,P3で研磨することで、バリ取り装置10を多数個取り仕様に変更しなくても、指定されたサイクルタイム中に2つのワーク1を所定の精度で仕上げることができる。
According to this configuration, when a polishing time longer than the cycle time is specified for the deburring process, a large number of
(4)図11に示す実施形態では、ベース部111の連通口16がクーラントタンク49に接続され、クーラント液Cがポンプ47により配管48を介してワーク1の加工部位に供給される。この場合も、加工部位が回転体20とガイド21とで覆われているので、クーラント液Cの周辺への飛散を抑えることができる。
(4) In the embodiment shown in FIG. 11, the
その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、駆動ローラの接触面を平目ローレット加工して摩擦力を加減したり、未加工ワークをパーツフィーダによって回転体上に供給したり、加工済みワークを重力により加工室の外に放出したりするなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状および構成を適宜に変更して実施することも可能である。 In addition, the present invention is not limited to each of the above embodiments. For example, the contact surface of the drive roller is knurled to adjust the frictional force, or the unprocessed work is supplied onto the rotating body by a parts feeder. It is also possible to appropriately change the shape and configuration of each part within a range that does not deviate from the gist of the invention, such as discharging the processed work to the outside of the processing chamber by gravity.
<比較例>
図13は、上記各実施形態のバリ取り装置10の比較例を示す。比較例のバリ取り装置50には、上記バリ取り装置10と同じワーク1(金属製ニードルバルブ部品)を位置決めする固定位置決め部材52および可動位置決め部材53がホイールブラシ51の軸線と平行な軸線周りで回転可能に設けられている。ホイールブラシ51、固定位置決め部材52、可動位置決め部材53は、それぞれ別々のモータ54,55,56によって回転される。可動位置決め部材53は、シリンダ57によって軸線方向へ駆動され、前進位置で固定位置決め部材52との間にワーク1を保持する。
<Comparison example>
FIG. 13 shows a comparative example of the
バリ取りに際して、エアチャック58が下降してワーク1を加工位置に搬入し、固定位置決め部材52および可動位置決め部材53がワーク1を保持したのち、エアチャック58が上昇する。そして、固定位置決め部材52、可動位置決め部材53およびホイールブラシ51がそれぞれ回転し、ホイールブラシ51がワーク1の円筒面2を研磨する。その後、エアチャック58が下降してワーク1を把持し、可動位置決め部材53が後退してワーク1を解放し、エアチャック58が上昇してワーク1を取り出す。
At the time of deburring, the
比較例のバリ取り装置50には、次のような課題があった。
(イ)固定位置決め部材52および可動位置決め部材53が同一軸線上に配置され、該軸線と直交する面内でホイールブラシ51が回転するので、装置全体が大型化する。
(ロ)1つのワーク1のバリ取りに、エアチャック58が2回昇降し、それとは別の時間で可動位置決め部材53が1往復するため、研磨時間に加えて位置決め時間が必要となり、バリ取り作業の能率が低下する。
The
(A) Since the fixed
(B) The
(ハ)このため、例えば、5秒のサイクルタイムで4秒の研磨時間が必要な場合、位置決め時間が不足するので、多数個取り仕様の装置を導入する必要があるが、当然、装置が大型化し、設備費も高額になる。
(ニ)ホイールブラシ51の周囲が開放しているため、研磨屑またはクーラント液が飛散しないように、エアチャック58の出入口59を可動カバー60で開閉可能に覆う必要があり、構造が複雑化する。
(ホ)ホイールブラシ51が加工部位の下側に設置されているので、ブラシ交換に多くの時間を要する。
(C) For this reason, for example, when a polishing time of 4 seconds is required with a cycle time of 5 seconds, the positioning time is insufficient, so it is necessary to introduce a device with a large number of pieces, but of course, the device is large. And the equipment cost will be high.
(D) Since the periphery of the
(E) Since the
1・・・ワーク、2・・・円筒面(外面)、10・・・バリ取り装置、
20・・・回転体、22・・・ホイールブラシ、222・・・ブラシ、
23・・・駆動ローラ、P1・・・受取位置、P2・・・加工位置。
1 ... Work, 2 ... Cylindrical surface (outer surface), 10 ... Deburring device,
20 ... rotating body, 22 ... wheel brush, 222 ... brush,
23 ... Drive roller, P1 ... Receiving position, P2 ... Machining position.
Claims (5)
前記加工位置に搬送された前記ワークの外面(2)に前記回転体の内側から接触し、摩擦力により前記ワークを回転させる駆動ローラ(23)と、
前記駆動ローラにより回転された前記ワークの前記外面を前記回転体の外側から研磨するブラシ(222)を有するホイールブラシ(22)と、を備えるバリ取り装置(10)。 A hollow cylindrical rotating body (20) that conveys the tubular work (1) from the receiving position (P1) to the machining position (P2) by circular motion, and
A drive roller (23) that comes into contact with the outer surface (2) of the work conveyed to the processing position from the inside of the rotating body and rotates the work by frictional force.
A deburring device (10) including a wheel brush (22) having a brush (222) for polishing the outer surface of the work rotated by the drive roller from the outside of the rotating body.
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- 2020-03-10 JP JP2020040762A patent/JP7298521B2/en active Active
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