JP3136730U

JP3136730U - 自己倣い式面取り装置

Info

Publication number: JP3136730U
Application number: JP2007004413U
Authority: JP
Inventors: 幸夫藤田; 淳澤田; 清彦桜庭
Original assignee: 株式会社甲山製作所
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2017-06-12

Abstract

【課題】揺動する切削機に把持される切削工具を回転する平歯車等の軸方向端面に当てて面取りを行う自動面取り装置において、平歯車等面取り対象物の回転中心から離れた指定領域では面取り加工を実施しないで、前記指定領域外の回転中心から近い端面の面取り加工を実施可能とする簡易な自己倣い式面取り装置を提供する。
【解決手段】切削機３と一体に固定されて平歯車Ｇ等の外周形状面に当接して切削工具２の位置を規定するスタイラス５を設置して、平歯車Ｇ等の回転中心から離れた指定領域では切削工具２を面取り対象物から離間させて面取り加工を実施しないで、前記指定領域外ではスタイラス５が切削工具２の位置を規制しない構成として面取りを実施する。
【選択図】図２

Description

本考案は、機械部品などの面取り対象物の端面を回転する研削工具で面取りする面取り装置に関し、特に面取り対象物の外形に倣って面取りを行う自己倣い式面取り装置に関する。

歯車やカム等、非円形の面取り対象物の面取りを行う装置において、ロボットや複雑な機構の装置を利用して切削工具を把持駆動する切削機の位置及び方向制御に高度なデータ処理手段を利用した面取り装置が増加している。一方、面取り加工が部品加工の補助的な工程と位置付けられていた経緯から簡易で安価な面取り装置が求められ、面取り対象物自体の外形形状を簡易に倣って自動的に面取り加工を行う自己倣い式面取り装置に関する技術（特許文献１）が提案されている。

また、本件考案と同一出願人よる揺動自在に軸支されて自重で下動する切削機の切削工具を面取り対象物の端面に載せて面取り対象物及び切削工具を夫々回転させる面取り装置（特許文献２）や、前記面取り装置をベースとして切削工具の面取り対象物への付勢力を調節可能とする簡易な面取り装置（特許文献３）が開示されている。
特開２００３−１３６３７３号公報実用新案登録第２５６８９１２号公報実用新案登録第２５８４１２９号公報

そして、本件考案と同一出願人による前記特許文献２及び３に示される現状の面取り装置は、簡易な構造と使い勝手の良さ、並びに面取り対象物に対して同時に複数の切削機及び切削工具を適用して加工できる生産性の高さが評価されて多くの顧客に利用されている。そして更なる追加機能として、例えば平歯車の回転軸方向端面を面取りするに際して、歯先周辺端面の面取りは実施しないで、他の歯底や歯面に対応する端面の面取りを実施したいと云う要求が提示されていたが、この要求に簡易に対応できる技術がなかった。

前記の如く、面取り対象物の回転軸方向端面の面取りにおいて、回転中心から離れた指定領域では面取り対象物の端面の面取り加工を実施しないで、前記指定領域外の面取りを可能とする面取り装置が求められていた。本件考案は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、前記特許文献２又は３に示される面取り装置の特徴を生かしながら簡易な構造で面取り対象物の回転中心から離れた指定領域では面取り対象物端面の面取り加工を実施しないで、前記指定領域外での端面面取り加工を可能とする自己倣い式面取り装置を提供することを課題としている。

請求項１に記載の考案によれば、本件考案の自己倣い式面取り装置は、面取り対象物を保持して回転させる対象物保持手段と、切削工具を回転させて面取り対象物を切削する切削機と、面取り対象物の略回転軸中心に前記切削工具の回転軸線を向かわせて前記切削機を揺動自在に軸支する切削機保持手段と、前記切削機保持手段の付勢手段及び逆方向への強制回動手段とを備えて、前記切削工具を面取り対象物の回転軸方向端面に当てて面取りを行う面取り装置を基本的な構成としている。

そして本件考案の自己倣い式面取り装置は、さらに前記切削機と一体に固定されて面取り対象物の回転軸直角方向の形状面に当接することにより、前記切削工具の面取り対象物への相対位置を規定するスタイラスを着脱自在に備えたことを特徴とする自己倣い式面取り装置に係る。

また、請求項２に記載の考案によれば、請求項１に記載の自己倣い面取り装置において、面取り対象物の回転中心から離れた指定領域の端面では前記切削工具を面取り対象物から離間させて面取り加工を実施せず、前記指定領域外の回転中心に近い領域の端面では面取りを実施するように構成されたスタイラスを備えたことを特徴とする自己倣い式面取り装置に係る。

請求項1に記載の考案によれば、面取り対象物の回転軸中心に向かって揺動自在に軸支される切削機に把持された切削工具を面取り対象物の回転軸方向端面に押当てて面取りを行う面取り装置を基本的な構成としている。このため、前記切削機に一体に固定されたスタイラスが面取り対象物の形状面に当接することにより、面取り対象物の回転軸中心方向への切削工具の接近を規制して、特に面取り対象物の回転中心から離れた位置の端面加工の寸法を規定することができる。

即ち、面取り対象物の外形位置検出や切削工具の位置制御のための複雑な装置や信号処理等を利用しないで、スタイラスを利用した簡易な自己倣い手段で面取り対象物の軸方向端面の面取り加工寸法を所定寸法に規定した面取り加工を実施することができる。また、スタイラスを着脱自在としているため、面取り寸法を特に規制する必要がない場合には、スライラスを使用しないで前記特許文献２あるいは特許文献３に記載した面取り装置の形態で簡易な面取りが可能となり、用途に応じて面取り装置を使い分けることができる効果がある。

また、請求項２に記載の考案によれば、請求項１に記載の自己倣い面取り装置は、面取り対象物の回転中心から離れた指定領域で前記切削工具を面取り対象物から離間させて面取り加工を実施しないように構成されたスタイラスを備えている。このため、例えば歯車の歯先部の面取りは実施しないで他の回転中心に近い領域の面取りを実施したい場合等、面取り対象物の指定する一部領域の面取り加工を実施しないで、前記指定領域外の面取り加工実施することを可能ならしめる効果がある。

以下，この考案を具体化した実施例を図1〜図５により説明する。図１は実施例としての自己倣い式面取り装置の主要部をなす面取り機構１を示す平面図、図2は面取り機構１の作動原理を示す図1の正面図、図３は面取り対象物としての平歯車Ｇの面取り加工状況を示す図１のＸ−Ｘ断面図、図４は平歯車Ｇの面取り加工状況を順次示す加工工程図、図５は前記特許文献３の自動面取り装置の実施例を示す斜視図である。

まず、図５の前記特許文献３に例示の斜視図により本考案の面取り装置の基本的な構成及び面取り作業形態を説明すると、面取り対象物としてのワークＷはワーク把持手段１を構成するワーク装着部９に保持されて低速回転している。そして、ホルダー４によって揺動自在に支持された３台の研削工具３Ａ〜３Ｃにそれぞれ把持されて高速回転する研削部材２が、図示省略の付勢用のバネでワークＷの異なる３箇所に押付けられて同時に３箇所の面取りを実施している。即ち、図５に示す自動面取り装置においては、研削工具３Ａ〜３ＣがワークＷの端面の形状に倣う形態で面取り装置を構成して面取りを実施している。

以下に説明する本件考案の自己倣い面取り装置は、前記の図５に例示する特許文献２又は特許文献３に記載の装置の基本構成を採用している。そして、本件考案の自己倣い式面取り装置の主要部をなす面取り機構１を示す図１の平面図及び正面図２において、面取り対象物の具体例としての平歯車Ｇは図示省略の対象物保持手段９で保持されて指定方向に緩やかに回転する。また、切削工具２を把持して高速回転させる切削機３は、装置基台１３に固定されたホルダー４上の切削機保持手段としての揺動支軸１１に揺動自在に軸支されている。

図２の正面図において、揺動支軸１１上に設置されたバネ力調整部材６には付勢手段としての弦巻バネが内蔵され、設定ノブ１４でバネ力調整部材６の組付け角度をホルダ４に対して相対的に調整及び固定して切削機３の矢印Ａ方向への付勢力を設定する。そして、エアシリンダ１２が矢印Ｂの方向に移動して、バネ力調整部材６のバネ力に抗して切削機３に固定された回動レバ１５を時計方向（矢印Ａの逆方向）に強制的に回動させて、切削機３及び切削工具２を平歯車Ｇから離間させている。ここで、エアシリンダ１２、及び回動レバ１５は、切削工具２を面取り対象物から離間させて、面取り対象物の着脱等を可能とする強制回動手段を構成している。また、切削工具２の下方に、本件考案に係るスタイラス５が切削機３の先端に支持具１０を介して配設されている。

このような装置構成において面取り加工を実施する際には、エアシリンダ１２が先端に固定されたローラ８を図２の左方側、ローラ８ａの点線で示す位置に前進させてバネ力調整部材６のバネ力で切削機３を矢印Ａ方向に回転させて切削工具２を歯車Ｇに接触させる。なお、図２において、切削工具２及びスタイラスの平歯車Ｇへの相対位置を決める揺動支軸１１の左右方向及び上下方向の位置は、面取り対象物の形状及び寸法等を考慮してホルダー４の装置基台１３に対する位置調整により適宜決定する。また、スタイラス５の形状及び寸法、及び切削工具２に対する相対的な取付け位置等は、面取り対象物としての平歯車Ｇの形状や面取り実施範囲等を考慮して決定する。

図３の断面図において、エアシリンダ１２及びローラ８は左方に移動し、切削工具２が歯車Ｇの歯底端面に当たって面取りを実施している状態を示している。又、同図上方に該当部の切削工具２及び平歯車Ｇの平面図に示す如く、歯車Ｇは矢印Ｃの方向に回転して切削工具２が平歯車Ｇの歯底端面Ｇａの面取りを行っており、以後、歯車Ｇの回転に従って歯面端面Ｇｂが面取りされて、歯先端面Ｇｃが面取りの対象領域になる。しかし、歯先端面Ｇｃの部分は、歯底端面Ｇａや歯面端面Ｇｂと異なり、面取り装置に取付ける前にあらかじめ旋盤等他の加工手段で指定する形状に加工が可能なため、必ずしも面取り装置等で歯先端面Ｇｃの面取りを実施する必要性はない。

ここで、図3の断面図においてスタイラス５の歯車Ｇに対する相対位置に着目すると、スタイラス５が平歯車Ｇに接触していないため切削工具２は矢印Ａ方向に付勢されて歯底Ｇａに接触し面取り加工を実施している。以下、図４の面取りの加工工程図で説明すると、図４（ａ）においては、スタイラス５は平歯車Ｇに接触しないため切削工具２は付勢力による歯底Ｇａの面取りを実施し、図４（ｂ）に示す歯面に対応する歯面端面Ｇｂにおいても同様にスタイラス５が歯車Ｇに接触しないため、切削工具２はバネ力調整部材６の付勢力で歯面端面Ｇｂを面取り加工している。

そして、図４（ｃ）に示す歯車Ｇの歯先近傍に至って、スタイラス５が平歯車Ｇの外周に当たり切削工具２は順次スタイラス５の働きにより面取り寸法を減少させ、歯車端面Ｇｃでは切削工具２を歯車Ｇから離間させて切削工具２による歯先端面Ｇｃの面取りを防止している。即ち、前記の如く歯先端面Ｇｃは平歯車Ｇの外周部に位置して、あらかじめ他の加工手段で設計上望ましい形状に加工可能であるため、本件考案に係る自己倣い面取り装置においては、他の部分の面取りは実施しても歯先端面Ｇｃ及びその近傍の追加面取りは実施しないで平歯車Ｇの加工前の形状を維持することが求められることがある。

前記の如く、揺動する切削機３に把持される切削工具２を回転する面取り対象物の端面に当てて面取りを行う自己倣い式面取り装置において、切削機３に一体に固定されたスタイラスを面取り対象物の実施例としての歯車Ｇの外形に当接させることにより、面取り対象物の特に回転軸から離れた端面の面取りを実施しないで、他の回転軸に近い領域の端面のみを面取り加工することができる。

（その他の実施形態）
なお、図４（ｃ）と異なり、歯先端面Ｇｃにおいても切削工具２を歯先端面Ｇｃに接近させて残存するバリ除去を可能としながら、歯先端面Ｇｃの面取りはごく少量の面取りに留めるようスタイラス５の取付け位置や長さを設定することができる。また、前記実施例では、平歯車を主体として説明したが、切削工具２に対するスタイラス５の取付け位置を真下から平面的に移動させてヘリカル歯車やベベル歯車等他の形状の歯車に本件考案の自己倣い式面取り装置を適用することもできる。

また、本件考案の自己倣い式面取り装置は、前記実施例の平歯車面Ｇの面取り対象物に限定されず、各種の面取り対象品を対象として幅広く広く利用できる。また、切削機３の保持手段や付勢手段、強制回動手段等面取り装置の構成機構は、前記実施例に限定されず本考案の主旨の範囲で各種の機構が広く利用できる。

面取り装置の主要部の面取り機構１を例示する平面図。面取り機構１の作動原理を示す図1の正面図。平歯車Ｇの面取り加工状況を示す図１のＸ−Ｘ断面図。面取り加工状況を順次示す加工工程図。従来の自動面取り装置の実施例を示す斜視図。

符号の説明

１面取り機構
２切削工具
３切削機
４ホルダー
５スタイラス
６バネ力調整部材
８ローラ
９対象物保持手段
１０支持具
１１揺動支軸
１２エアシリンダ
１３装置基台
１４設定ノブ
１５回動レバ
Ｇ平歯車
Ｇａ歯底端面
Ｇｂ歯面端面
Ｇｃ歯先端面

Claims

面取り対象物を保持して回転させる対象物保持手段と、切削工具を回転させて面取り対象物を切削する切削機と、面取り対象物の略回転軸中心に前記切削工具の回転軸線を向かわせて前記切削機を揺動自在に軸支する切削機保持手段と、前記切削機保持手段の付勢手段及び逆方向への強制回動手段とを備えて、前記切削工具を面取り対象物の回転軸方向端面に当てて面取りを行う自己倣い式面取り装置において、
前記切削機と一体に固定されて面取り対象物の回転軸直角方向の形状面に当接することにより前記切削工具の面取り対象物への相対位置を規定するスタイラスを着脱自在に備えた
ことを特徴とする自己倣い式面取り装置。
請求項１に記載の自己倣い面取り装置において、面取り対象物の回転中心から離れた指定領域の端面では前記切削工具を面取り対象物から離間させて面取り加工を実施せず、前記指定領域外の回転中心に近い面取り対象物の端面では面取りを実施するように構成されたスタイラスを備えた
ことを特徴とする自己倣い式面取り装置。