JP3458409B2 - バリ取りハンド及びバリ取り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等によって加
工されたワークを対象とするバリ取りハンド及びバリ取
り方法に関し、エンジン部品の機械加工における発生バ
リの除去全般に適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】工作機械等によって加工されたワークに
は、２つの面が交差して形成される端縁部にバリ状のも
のが残り、これを除去するために、バリ取りを行うこと
が必要である。従来のこの種のバリ取り装置としては、
実開昭５７−２３９５４号公報に記載されている図７
（Ａ）及び（Ｂ）に示すものがある。このバリ取り装置
は、縦軸１ａを中心にして回転自在のホルダ１に、左右
一対の棒状砥石の研磨材２，２を各根部の軸３，３で傾
動自在に軸支してなり、該ホルダ１を上下に移動させな
がら回転させ、ワーク４の両側のバリ取り部４ａに、傾
斜した研磨材２，２の背面を当接させてバリ取りを行
う。また、上記棒状砥石の研磨材２，２に代えて先端が
球形の球状砥石を用いる場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のバ
リ取り装置では、複数の各ワーク４の取付けピッチが僅
かな誤差のために一定でない場合に、バリ取り時におけ
るワーク４に対するホルダ１の相対的位置関係が一定で
なくなり、バリ取りの大きさが均一にならないため、か
えりバリが発生するという欠点があった。また、球状砥
石を用いる場合、先端が球形であるため、バリ取りの開
始と終了ポイントでのバリの残りがあり、バリ取りポイ
ントにより、球状砥石の当たり位置が一定になり難く、
当たり位置の調整が困難であり、さらにハンドに所定の
動作をさせるためのアクチュエータの配管及び配線が多
く、長期使用時において断線等が発生し易いという欠点
があった。

【０００４】本発明は、このような従来の欠点にかんが
み、かえりバリが発生せず、バリが残ることがなく、当
たり位置の調整が容易であり、配管及び配線が簡単なバ
リ取りハンド及びバリ取り方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明の要旨は、移動機械の移動
体に取付けられるホルダと、該ホルダに基端が支持され
る取付部材と、該取付部材に添わせて取付けられ前記取
付部材の先端から突出するやすり刃を備えた工具と、前
記取付部材の基端と前記ホルダとの間に設けられ、該基
端を前記ホルダに対して遠ざける方向に付勢して移動可
能に支えるとともに前記やすり刃の先端部を前記ホルダ
に対して近付ける方向に押圧する付勢手段と、前記ホル
ダと前記取付部材の先端を結合するものであって、前記
ホルダに設けられた固定リンクに該ホルダの軸線と直交
する方向に前記工具を回動自在に支持する横ピンが設け
られ、該横ピンにより軸支されながら、前記ホルダの軸
線と平行な方向の縦ピンを支点にして前記工具を回動自
在とする回動結合手段とを備えていることを特徴とする
バリ取りハンドにある。また、請求項２に記載の本発明
の要旨は、移動機械の移動体に取付けられるホルダと、
該ホルダに基端が支持される取付部材と、該取付部材に
添わせて取付けられ前記取付部材の先端から突出するや
すり刃を備えた工具と、前記取付部材の基端と前記ホル
ダとの間に設けられ、該基端を前記ホルダに対して遠ざ
ける方向に付勢して移動可能に支えるとともに前記やす
り刃の先端部を前記ホルダに対して近付ける方向に押圧
する付勢手段と、前記ホルダと前記取付部材の先端を結
合するものであって、前記ホルダに設けられた固定リン
クに該ホルダの軸線と直交する方向に前記工具を回動自
在に支持する横ピンが設けられ、該横ピンにより軸支さ
れながら、前記ホルダの軸線と平行な方向の縦ピンを支
点にして前記工具を回動自在とする回動結合手段とを備
えているバリ取りハンドを使用したバリ取り方法であっ
て、ワークの半円筒状の内面と端面とが交差する端縁の
バリ取り対象箇所である円弧状部分に対して、前記工具
を傾斜させた姿勢にする一方、前記やすり刃を前記工具
の長手方向へ引くときにのみ前記ワークの円弧状部分に
接触させ、かつ前記工具を前記回動結合手段により回動
させて、前記円弧状部分の周方向に前記ホルダを揺動す
ることにより前記やすり刃を移動させてバリ取りを行う
ことを特徴とするバリ取り方法にある。

【０００６】

【作用】請求項１に記載の本発明は、移動機械の移動体
に取付けられるホルダと、該ホルダに基端が支持される
取付部材と、該取付部材に添わせて取付けられ前記取付
部材の先端から突出するやすり刃を備えた工具と、前記
取付部材の基端と前記ホルダとの間に設けられ、該基端
を前記ホルダに対して遠ざける方向に付勢して移動可能
に支えるとともに前記やすり刃の先端部を前記ホルダに
対して近付ける方向に押圧する付勢手段と、前記ホルダ
と前記取付部材の先端を結合するものであって、前記ホ
ルダに設けられた固定リンクに該ホルダの軸線と直交す
る方向に前記工具を回動自在に支持する横ピンが設けら
れ、該横ピンにより軸支されながら、前記ホルダの軸線
と平行な方向の縦ピンを支点にして前記工具を回動自在
とする回動結合手段とを備えていることにより、ワーク
のバリ取り部に過度の力が掛からないので、かえりバリ
の発生がない。請求項２に記載の本発明は、移動機械の
移動体に取付けた移動自在なホルダに工具を装着し、ワ
ークの半円筒状の内面と端面とが交差する端縁のバリ取
り対象箇所である円弧状部分に対して、前記工具を傾斜
させた姿勢にする一方、前記やすり刃を前記工具の長手
方向へ引くときにのみ前記ワークの円弧状部分に接触さ
せ、かつ前記工具を前記回動結合手段により回動させ
て、前記円弧状部分の周方向に前記ホルダを揺動するこ
とにより前記やすり刃を移動させてバリ取りを行うの
で、かえりバリを発生させることがなく、ワークのほぼ
中心（ワークの半円筒状の内面と端面とが交差する端縁
のバリ取り対象箇所である円弧状部分の中間位置）より
振り分けにて該工具をその長手方向と交差する方向に移
動させながらバリ取りを行うことにより、バリの取り残
しもない。請求項３に記載の本発明では、上記工具の移
動経路としては、前記工具のやすり刃の先端部を、前記
円弧の曲率中心方向に一度近づけて、次いでやすり刃の
先端部を半径方向に移動させて、前記ワークの円弧状部
分の片側半分のバリ取りを行い、このバリ取り終了後、
前記取付部材を移動させることにより、前記やすり刃の
先端部を、再度前記円弧の曲率中心方向に近づけて、次
いでやすり刃の先端部を他側方に移動させて前記円弧状
部分の片側半分のバリ取りを行う。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例について、自動車用エンジン
のシリンダブロックに使用されるベアリングキャップの
ワークをバリ取り加工対象とする場合を例として、図面
を参照しつつ詳細に説明する。この実施例に係るバリ取
りハンドは、自動車用エンジンの図１に示すようなシリ
ンダブロック７に使用されるベアリングキャップのワー
ク８を対象とし、移動機械としてのロボットの移動体で
あるアーム（図示せず）に取付けられる。そして、図２
及び図３に示すように、ホルダ１０と、該ホルダ１０に
基端及び先端を結合した取付部材１１とを設け、工具１
２を該取付部材１１に添わせて取付け、該工具１２の先
端部をホルダ１０に対し近付ける方向に付勢する付勢手
段１３と、取付部材１１の先端に対応する位置にあっ
て、ホルダ１０の軸線を含む平面及び該平面に垂直な平
面に沿って回動自在に該ホルダ１０に取付部材１１の先
端を結合する回動結合手段１４とを備えている。

【０００８】ワーク８は、図１に示すように、シリンダ
ブロック７の所定箇所に組付けられており、半円筒状の
内面８ａと端面８ｂとが交差する両側の端縁に円弧状の
バリ取り対象であるバリ取り部８ｃを有し、シリンダブ
ロック７上において、図示しない機械の基盤上に固定さ
れる。

【０００９】ホルダ１０は、円形断面を有する棒状本体
１６の側面の一部を切欠いて取付平面１７を形成し、該
棒状本体１６の基端にフランジ１８を固着し、取付平面
１７の基端寄りの位置に立て込んだ取付ボルト１９と、
先端寄り位置に小ボルト２２をもって固着した固定リン
ク２３とを備え、該固定リンク２３に一体に間隔を空け
て２つの互いに平行な連結突片２４（図３、図５参照）
を形成してあり、ロボットのアーム側に固着した図示し
ないフランジにフランジ１８を当接させ、複数のボルト
２６をもって該アームの先端に取付けてある。取付ボル
ト１９は、ホルダ１０のねじ穴１０ａに螺合する雄ねじ
２０に止めナット２７を螺合させ、突出長が調整可能に
なっている（図３参照）。

【００１０】取付部材１１は、図３に示すように、厚肉
基端部３０に取付ボルト１９の直径よりも若干大きい幅
にて長手方向に沿った長穴３１を有し、長穴３１の近傍
に止まり面３２を有する工具受け溝３３を形成し、図４
に示すように、該工具受け溝３３の長手方向の中間位置
に工具１２の基部が通る工具受け溝３３と同じ幅の空隙
３４を空けて２個の突起からなるクランプ座３５を設け
てある。また、取付部材１１は、厚肉基端部３０の両面
に座金３６，３７を配置し、長穴３１に挿通した取付ボ
ルト１９によって厚肉基端部３０をホルダ１０に取付
け、クランプ座３５にクランパ４０を着座させてある。
クランパ４０は、底板部４１と両縁板部４２とによって
コ字状溝４３を形成しており、両縁板部４２の内面間に
余裕を残して取付部材１１と該取付部材１１の工具受け
溝３３に挿入した工具１２の基端部とを受入れ、外側の
縁板部４２に螺着した押えボルト４５及びこれに螺合す
る止めナット４６を備え、該押えボルト４５の先端によ
り工具１２の表面を押圧して取付部材１１に該工具１２
をクランプする。

【００１１】そして、取付部材１１は、工具受け溝３３
の溝底と面一の板面１１ａを有し、先端に工具１２の中
間部分と係合する工具係合部４７を一体に備えている。
工具係合部４７は、図５に示すように、ホルダ１０側へ
向いた断面が長方形の受入れ溝４８を形成し、工具１２
の幅及び厚さに対し余裕をもち幅方向に沿った長穴４９
を明け、先端を内向きにして受入れ溝４８内へ突出させ
それぞれ螺着した調整ボルト５１，５１及びこれに螺合
する止めナット５２，５２と、長穴４９に挿通された工
具１２の側面及び外面にそれぞれ先端を向けた両側押え
ボルト５３，５３及びこれと別の押えボルト５４と、こ
れらに螺合する各止めナット５５，５５，５６とを備え
ている。

【００１２】工具１２は、先細りのテーパ状先端部５８
の外周全体にやすり刃５９（図６参照）を有し、断面が
長方形をなす市販のやすりを採用し、基端部の端面を止
まり面３２に当てて位置決めし（図３参照）、取付部材
１１の先端から先端部５８を突出させ、工具受け溝３３
に挿入しその溝底及びこれと面一の板面１１ａに添わ
せ、クランパ４０及び工具係合部４７によって取付部材
１１に固定される。ここで、やすり刃５９は押したとき
によく切れるように形成されており、軽いバリ取りでは
切れ過ぎてかえりが発生するのを回避するために、敢え
て切れの悪い引き勝手にて使用し、かえりの発生を防ぐ
ようにしている。なお、工具１２は、バリ取り作業位置
の近傍に設置した図示しない回転ブラシ装置を使用し
て、定期的にやすり刃５９の目立てが行われる。

【００１３】付勢手段１３は、取付ボルト１９に螺合す
る止めナット２７に当接する座金６１と、座金３６との
間において、取付ボルト１９の外周に圧縮ばね６３を巻
装してあり、工具１２のやすり刃５９を有する先端部５
８をホルダ１０の延長線上に対し近付ける方向に付勢す
る。

【００１４】回動結合手段１４は、図３、図５に示すよ
うに、ホルダ１０の固定リンク２３の連結突片２４に横
ピン６５をもって回動リンク６６の基端部を接合し、該
基端部に対し垂直に一体形成した先端部６８を取付部材
１１の受入れ溝４８内に嵌入させ、該先端部６８に縦ピ
ン６９をもって工具係合部４７を接合し、これにより、
回動リンク６６がホルダ１０の軸線を含む平面に沿って
回動自在、工具係合部４７が該回動リンク６６に対しホ
ルダ１０の軸線に垂直な平面に沿って回動自在であり、
調整ボルト５１の先端と回動リンク６６の先端部６８の
側面との隙間を調整することによって、回動リンク６６
に対する工具係合部４７の回動可能角度を規制してい
る。

【００１５】次に、上記実施例に係るバリ取りハンドの
動作及び該ハンドを使用して行うバリ取り方法について
図２、図３及び図６を参照しながら説明する。 ロボ
ットのアームにバリ取りハンドを取付け、ワーク８の端
面８ｂに対し１０度の角度α（図２参照）で傾斜させ
て、工具１２の先端部５８のやすり刃５９が引くときの
み接触するように動作させる。ワーク８の端面８ｂに対
し１０度の角度αで傾斜させて当てるのは、仮にかえり
バリが発生しそうになったとしても、それがワーク８に
残らないように、引き千切られるようにするためであ
る。 ワーク８の中心より振り分けにて片側の傾斜角
度β（図６参照）を２５度にして、ホルダ１０を揺動さ
せ、工具１２を引くときのみ面取りを行う。 工具１
２の動作経路は、図６に示すように、工具１２をワーク
８のほぼ中心位置に合わせた状態から説明すると、工具
１２がワーク８から離れた状態を保持しつつ矢印ａで示
す押す方向に移動させ、次いで、該工具１２をワーク８
の矢印ｂで示す一方の横方向へ移動させると同時に傾斜
角度βだけ傾けた後、やすり刃５９を該ワーク８に接触
させてから工具１２を引きながら矢印ｃで示す方向へワ
ーク８のほぼ中心位置まで移動させると同時に姿勢を戻
しながらバリ取りを行う。 次に、ワーク８のほぼ中
心位置に合わせ該ワーク８から離れた状態を保持しつつ
工具１２を矢印ｄで示す押す方向に移動させ、次に該工
具１２をワーク８の矢印ｅで示す他方の横方向へ移動さ
せると同時に傾斜角度βだけ傾けた後、やすり刃５９を
該ワーク８に接触させてから工具１２を引きながら矢印
ｆで示す方向へワーク８のほぼ中心位置まで移動させる
と同時に姿勢を戻しながらバリ取りを行う。

【００１６】上記実施例の場合、工具１２は、取付部材
１１の長穴３１に余裕をもたせて取付ボルト１９との間
に空けてある隙間による上下方向の余裕と、回動リンク
６６の回動と、圧縮ばね６３の弾性とにより、先端部５
８が上下方向及びワーク８から遠退く方向へ逃げること
ができる。また、工具１２は、調整ボルト５１の先端と
回動リンク６６の先端部６７の側面との隙間により、取
付部材１１の工具係合部４７が縦ピン６９を中心にして
回動可能であって、かつ、横ピン６５を中心にして回動
自在であり、圧縮ばね６３の付勢力により先端部５８の
やすり刃５９がワーク８の円弧状バリ取り部８ｃに当て
られたときに、ワーク８の該バリ取り部８ｃとの相対位
置及び角度関係の変動が吸収される。これにより、バリ
取り部８ｃに過度の力が掛からず、バリの取り残しがな
く、的確にバリ取りを行うことができる。

【００１７】なお、本発明は、上記実施例によって限定
されるものではなく、その要旨から逸脱しない範囲で種
々の変形が可能である。例えば、工具１２の先端部５８
の断面形状を円形又は半円形としてもよく、付勢手段１
３における圧縮ばね６３に代えて適当な弾性材を用いて
もよく、付勢手段１３を取付ボルト１９の位置以外の箇
所に設けることも可能である。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、移動機械の
移動体に取付けられるホルダと、該ホルダに基端が支持
される取付部材と、該取付部材に添わせて取付けられ前
記取付部材の先端から突出するやすり刃を備えた工具
と、前記取付部材の基端と前記ホルダとの間に設けら
れ、該基端を前記ホルダに対して遠ざける方向に付勢し
て移動可能に支えるとともに前記やすり刃の先端部を前
記ホルダに対して近付ける方向に押圧する付勢手段と、
前記ホルダと前記取付部材の先端を結合するものであっ
て、前記ホルダに設けられた固定リンクに該ホルダの軸
線と直交する方向に前記工具を回動自在に支持する横ピ
ンが設けられ、該横ピンにより軸支されながら、前記ホ
ルダの軸線と平行な方向の縦ピンを支点にして前記工具
を回動自在とする回動結合手段とを備えていることによ
り、当たり位置の調整が容易になり、バリ取り開始と終
了ポイントにおけるバリの取り残しを逓減することがで
きるという効果を奏する。また、請求項２に記載の本発
明は、移動機械の移動体に取付けたホルダに工具を装着
し、ワークの半円筒状の内面と端面とが交差する端縁の
バリ取り対象箇所である円弧状部分に対して、前記工具
を傾斜させた姿勢にする一方、前記やすり刃を前記工具
の長手方向へ引くときにのみ前記ワークの円弧状部分に
接触させ、かつ前記工具を前記回動結合手段により回動
させて、前記円弧状部分の周方向に前記ホルダを揺動す
ることにより前記やすり刃を移動させてバリ取りを行う
ことにより、バリの取り残しもない。請求項３に記載の
本発明では、前記取付部材を移動させることにより、前
記工具のやすり刃の先端部を、前記円弧の曲率中心方向
に一度近づけて、次いでやすり刃の先端部を半径方向に
移動させて、前記ワークの円弧状部分の片側半分のバリ
取りを行い、このバリ取り終了後、前記取付部材を移動
させることにより、前記やすり刃の先端部を、再度前記
円弧の曲率中心方向に近づけて、次いでやすり刃の先端
部を他側方に移動させて前記円弧状部分の片側半分のバ
リ取りを行うことにより、取り残しのないように対象部
分の全てのバリを確実に取る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るバリ取りの対象となるワ
ークを示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係るバリ取りハンドの要部を
示す側面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ矢視図である。

【図５】図３のＹ−Ｙ矢視図である。

【図６】本発明の実施例に係るバリ取り方法の説明用正
面図である。

【図７】従来のバリ取り装置を示す一部破断正面図であ
る。

【符号の説明】

８ ワーク ８ａ 内面 ８ｂ 端面 ８ｃ バリ取り部 １０ ホルダ １１ 取付部材 １２ 工具 １３ 付勢手段 １４ 回動結合手段 １７ 取付平面 １９ 取付ボルト ２３ 固定リンク ２４ 連結突片 ３１ 長穴 ３３ 工具受け溝 ３５ クランプ座 ４０ クランパ ４５ 押えボルト ４７ 工具係合部 ４８ 受入れ溝 ４９ 長穴 ５１ 調整ボルト ５３，５４ 押えボルト ５８ 先端部 ５９ やすり刃 ６３ 圧縮ばね ６５ 横ピン ６６ 回動リンク ６９ 縦ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23D 79/00 B23D 67/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動機械の移動体に取付けられるホルダ
   と、該ホルダに基端が支持される取付部材と、該取付部
   材に添わせて取付けられ前記取付部材の先端から突出す
   るやすり刃を備えた工具と、前記取付部材の基端と前記
   ホルダとの間に設けられ、該基端を前記ホルダに対して
   遠ざける方向に付勢して移動可能に支えるとともに前記
   やすり刃の先端部を前記ホルダに対して近付ける方向に
   押圧する付勢手段と、前記ホルダと前記取付部材の先端
   を結合するものであって、前記ホルダに設けられた固定
   リンクに該ホルダの軸線と直交する方向に前記工具を回
   動自在に支持する横ピンが設けられ、該横ピンにより軸
   支されながら、前記ホルダの軸線と平行な方向の縦ピン
   を支点にして前記工具を回動自在とする回動結合手段と
   を備えていることを特徴とするバリ取りハンド。
2. 【請求項２】 移動機械の移動体に取付けられるホルダ
   と、該ホルダに基端が支持される取付部材と、該取付部
   材に添わせて取付けられ前記取付部材の先端から突出す
   るやすり刃を備えた工具と、前記取付部材の基端と前記
   ホルダとの間に設けられ、該基端を前記ホルダに対して
   遠ざける方向に付勢して移動可能に支えるとともに前記
   やすり刃の先端部を前記ホルダに対して近付ける方向に
   押圧する付勢手段と、前記ホルダと前記取付部材の先端
   を結合するものであって、前記ホルダに設けられた固定
   リンクに該ホルダの軸線と直交する方向に前記工具を回
   動自在に支持する横ピンが設けられ、該横ピンにより軸
   支されながら、前記ホルダの軸線と平行な方向の縦ピン
   を支点にして前記工具を回動自在とする回動結合手段と
   を備えているバリ取りハンドを使用したバリ取り方法で
   あって、 ワークの半円筒状の内面と端面とが交差する端縁のバリ
   取り対象箇所である円弧状部分に対して、前記工具を傾
   斜させた姿勢にする一方、前記やすり刃を前記工具の長
   手方向へ引くときにのみ前記ワークの円弧状部分に接触
   させ、かつ前記工具を前記回動結合手段により回動させ
   て、前記円弧状部分の周方向に前記ホルダを揺動するこ
   とにより前記やすり刃を移動させてバリ取りを行う こと
   を特徴とするバリ取り方法。
3. 【請求項３】 前記取付部材を移動させることにより、
   前記工具のやすり刃 の先端部を、前記円弧の曲率中心方
   向に一度近づけて、次いでやすり刃の先端部を半径方向
   に移動させて、前記ワークの円弧状部分の片側半分のバ
   リ取りを行い、このバリ取り終了後、前記取付部材を移
   動させることにより、前記やすり刃の先端部を、再度前
   記円弧の曲率中心方向に近づけて、次いでやすり刃の先
   端部を他側方に移動させて前記円弧状部分の片側半分の
   バリ取りを行うことを特徴とする請求項２に記載のバリ
   取り方法。