JP4711942B2 - バリ取り装置 - Google Patents

Description

本発明はワークの周縁部に発生したバリを自動的に除去するバリ取り装置に関する。

鋳造品の周囲に発生したバリやブロー成形された樹脂部品の周囲に発生したバリを取り除く先行技術として特許文献１〜８に開示される装置が知られている。

特許文献１には、低速回転する旋回テーブルに把持したワークの外周縁乃至内周縁の面取りを行う砥石ユニットと、この砥石ユニットの砥石がワーク形状に倣うとき軽い加圧力をワークに対して付与する低摩擦型シリンダの加圧制御部とを備え、これら砥石ユニット及び加圧制御部を移動部材で進退動させるようにしたバリ取り装置が開示されている。

特許文献２には、多軸ロボットのアーム先端に研削ツールを揺動可能かつ重力方向に釣り合わせて平衡状態に支持し、研削ツールをワークに対して一定の押圧力で押し付けるようにしたバリ取り装置が開示されている。

特許文献３には、多関節ロボットの先端に回転工具と倣いガイド部材とを備えた工具保持手段を取付け、押圧手段によって前記倣いガイド部材をワーク倣い基準面に押圧し、バリをワーク倣い基準面の法線方向から切削できるようにしたバリ取り装置が開示されている。

特許文献４には、前後，上下，左右の各方向に移動可能とされた取付けユニットに、バリ取り工具をモータで回転させるバリ取り本体を設け、また取付けユニットを回動可能にし、引張り部材でバランスさせるようにしたバリ取り装置が開示されている。

特許文献５には、スプリングによって切削工具を支持することで、ワークのバリあるいは面取り部に多少のウネリがあっても、そのウネリに追従してバリあるいは面取りを確実に行うことができる自動バリ取り装置が開示されている。

特許文献６には、切削工具をその一部を露出することができる倣いガイド部材に嵌挿することで、ワークの面取り部に多少のウネリがあっても、そのウネリに追従してバリ取りを行うことができる自動バリ取り装置が開示されている。

特許文献７には、工具本体にワーク倣い基準面に当接される倣い部を形成し、この倣い部から所定量突出して切削刃を取りつけることで、ワークのバリ部分に多少のウネリがあっても、そのウネリに追従してバリを切削できる自動バリ取り装置が開示されている。

特許文献８には、ワークと接する倣いガイド部材を工具と一体に形成することでワークの外周に生じたバリを、効率的に取り除くことができるバリ取り加工機が開示されている。

特開平６−０００７５６号公報 特開平７−００１２７６号公報 特開２０００−２８８８１７号公報 特開２００１−０９６４４６号公報 特開２００２−２３９８２４号公報 特開２００４−１３０５１０号公報 特開２００４−１４８４２７号公報 特開２００５−０４０９２１号公報

上述した従来のバリ取り装置にあっては、スプリングなどを用いた弾発機構によって、研削ツールを平衡状態に支持することで研削ツールをワークに対して一定の押圧力で押し当てて、自動的にワーク外周部のバリ取りが行えるようにしている。しかしながら、複雑形状のワークになると研削ツールが追従できないという問題がある。

また、ワークには正確に位置がきまっている部位（例えば開口部）があり、斯かる部位については研削ツールを弾発支持することなく、リジッドにした状態でバリ取りを行った方が、確実にバリを除去できる。しかしながら、従来のバリ取り装置にあっては、研削ツールの弾発支持機構をリジッドな支持機構に作業中に変更することができない。

上記の課題を解決するため本発明は、多関節ロボットのアームの先端にバリ取り用の研削ツールを取り付けたバリ取り装置において、前記アーム及び研削ツールはそれぞれ弾発機構（フローティング機構）を介してワークに対して一定の押圧力で押し付けられるように支持された構成とした。

本発明では、アーム及び研削ツールのそれぞれが弾発機構を介して支持されているが、アームを支持する弾発機構に関してはエアシリンダユニットで構成し、エア圧を切り替えることでアームの弾発支持とリジッド支持との切替を行うようにしてもよい。また、前記研削ツールを持する弾発機構については、研削ツールの倒れ方向によって弾発力が異なる構造としてもよい。

本発明によれば研削ツールを２段の弾発機構で支持することになるので、複雑形状のワークであっても、確実にバリを除去することができる。
また、弾発機構をエアシリンダで構成した場合にエア圧を切り替えたり、また弾発機構の構成をワークに当たる向きによって弾発力が異なるようにすることで、予め位置が正確に分かっている部位に対するバリ取り作業が短時間で確実に行える。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本発明に係るバリ取り装置を鋳造品（ミッションケース）のバリ取り工程に応用した平面図、図２はバリ取り装置のアームを支持する弾発機構の構造を示す図、図３は研削ツールを支持する弾発機構の構造を示す図である。

バリ取り工程は鋳造装置１で鋳造されたミッションケース（ワーク）Ｗを取り出しロボット２で取り出して第１バリ取りステーションＳ１上に椀を伏せた状態（キャップ状）にセットする。

次いで、第１バリ取りステーションＳ１上にセットされたミッションケースＷの周縁部の外側に存在するバリを本願のバリ取り装置３にて除去する。その後ミッションケースＷを別のロボット２’で把持し上下反転させて椀状（カップ状）にしたまま、第２バリ取りステーションＳ２において固定された別のバリ取り装置３’にて周縁部の内側に存在するバリを除去する。

前記バリ取り装置３は多関節ロボットのアーム３１の先端にバリ取り用の研削ツール３２を取り付けている。この実施例にあっては研削ツール３２としてリーマを用いている。

またアーム３１は基端部が多関節ロボットの本体側に揺動自在に枢着され、先端部は弾発機構３３にて支持されている。この弾発機構３３はエアシリンダユニットを基本構成としている。即ち、多関節ロボットの本体側に取り付けたシリンダ３４内に一端がアーム３１に取り付けられたピストンロッド３５を挿入し、ピストンロッド３５に取り付けたピストン３６によってシリンダ３４内を室３７、３８に分け、室３７には低圧の圧気源に繋がるポート３９を形成し、室３８には高圧の圧気源に繋がるポート４０を形成し、各ポートには開閉バルブ４１、４２を設けている。

一方、研削ツール３２は弾発機構４３にて支持されている。弾発機構４３は外側ホルダ４４と内側ホルダ４５からなり、内側ホルダ４５に研削ツール３２が保持されている。

内側ホルダ４５は左右の半体４５ａ，４５ｂからなり、これら半体４５ａ，４５ｂを合せて形成される空間内にエアリュータ４６が支持され、このエアリュータ４６の先端に研削ツール３２が取り付けられている・

前記内側ホルダ４５は外側ホルダ４４にフローティング支持されている。フローティング支持の具体的な構造は、３つの球体をエアで押さえつけて基準位置（垂直状態）に復帰するようにしたものであり、研削ツール３２を倒す向きによって弾発力が異なる構造とされている。

以上において、第１バリ取りステーションＳ１上にセットされたミッションケースＷの周縁部外側に存在するバリを除去する場合には、弾発機構３３の開閉バルブ４１を開、開閉バルブ４２を閉の状態にする。その結果、シリンダ３４内の室３７はエアスプリングとして作用し、一定の押圧力で研削ツール３２をミッションケースＷの周縁部外側に押付け、この状態でアーム３１が移動し、ミッションケースＷの周縁部全周のバリ取りを行う。

本実施例にあっては、研削ツール３２を支持する弾発機構４３は、研削ツール３２が倒れる方向によって弾発力に差異が生じるようにしているので、ミッションケースＷの周縁部外側の形状などに応じて押付け力を変化させることができる。

また、ミッションケースＷにはドライブシャフトの挿通穴Ｗ１が形成されている。この挿通孔Ｗ１が形成されるべき箇所は正確に決められているので、研削ツール３２によってバリ取りする位置もロボットにティーチングしておけば、確実にバリ取りができる。このような場合に、弾発機構３３はエアスプリングとして作用する必要はないので、リジッドに支持する。

具体的には、弾発機構３３の開閉バルブ４１を閉、開閉バルブ４２を開の状態にする。すると、ピストン３６は室３７の底部に押付けられ、弾発機構３３はロック状態になり、アーム３１はリジッドになる。

また、弾発機構４３については完全にリジッドにならないが、バリ取りする箇所の形状などに応じて弾発力に差異が生じるように使用する。

第１バリ取りステーションＳ１においてミッションケースＷの周縁部外側のバリ取り及び挿通孔Ｗ１周縁のバリ取りが終了したならば、別のロボット２’でミッションケースＷを上下反転させた状態で第２バリ取りステーションＳ２に送り込み、ロボット２’で把持したままバリ取りステーションＳ２に固定されたバリ取り装置３’によってミッションケースＷの周縁部内側のバリ取りを行う。

本発明に係るバリ取り装置を鋳造品（ミッションケース）のバリ取り工程に応用した平面図 バリ取り装置のアームを支持する弾発機構の構造を示す図であって、（ａ）はワークを側面から見た図、（ｂ）はワークを上から見た図 研削ツールを支持する弾発機構の構造を示す図

符号の説明

１…鋳造装置、２，２’…ロボット、３，３’…バリ取り装置、３１…アーム、３２…研削ツール、３３…弾発機構、３４…シリンダ、３５…ピストンロッド、３６…ピストン、３７，３８…室、３９，４０…ポート、４１，４２…開閉バルブ、４３…弾発機構、４４…外側ホルダ、４５…内側ホルダ、４６…エアリュータ、Ｗ…ミッションケース（ワーク）、Ｗ１…挿通穴、Ｓ１…第１バリ取りステーション、Ｓ２…第２バリ取りステーション。

Claims (1)

1. 多関節ロボットのアームの先端にバリ取り用の研削ツールを取り付けたバリ取り装置において、前記アーム及び研削ツールはそれぞれ弾発機構を介してワークに対して一定の押圧力で押し付けられるように支持されており、前記アームを支持する弾発機構は、多関節ロボットの本体側に取り付けたシリンダ内に一端がアームに取り付けられたピストンロッドを挿入し、このピストンロッドに取り付けたピストンによってシリンダ内を２つの室に分け、一方の室には低圧の圧気源に繋がるポートを形成し、他方の室には高圧の圧気源に繋がるポートを形成し、弾性支持する場合には一方の室に繋がるポートに設けた開閉バルブを開、他方の室に繋がるポートに設けた開閉バルブを閉の状態にし、リジッド状態にする場合には一方の室に繋がるポートに設けた開閉バルブを閉、他方の室に繋がるポートに設けた開閉バルブを開の状態にするエアシリンダユニットからなり、前記研削ツールを支持する弾発機構は、外側ホルダと内側ホルダからなり、この内側ホルダに研削ツールが保持し、研削ツールを倒す向きにより弾発力が異なる構造としたことを特徴とするバリ取り装置。

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