JP5430015B2

JP5430015B2 - バリ取り装置及び自動車部品の製造方法

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Publication number: JP5430015B2
Application number: JP2011184453A
Authority: JP
Inventors: 周一中田
Original assignee: 株式会社クロイツ
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2031-08-26
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Description

本発明は、ワークのバリを除去するためのカッター部が先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具を使用してバリを除去するバリ取り装置及び自動車部品の製造方法に関する。

従来、この種のバリ取り装置では、ワークに形成された丸孔における円形の開口縁のバリを除去する場合には、バリ取り工具の中心軸を丸孔の中心軸に一致させかつカッター部の直動位置を円形開口縁に配置して回転させていた（例えば、特許文献１参照）。また、図１４（Ｂ）に示すように、第１と第２の丸孔３，４が交差してなる非円形の開口縁４Ｂのバリを除去する場合には、第１及び第２の丸孔３，４の一方にバリ取り工具１を挿入して（図１４（Ａ）参照）、一方向に回転させた状態で前進させてから、他方向に回転させた状態で後退させていた。

特開２００７−２１６３５９号公報（段落［００１８］、［００１９］、図４）

しかしながら、上述した従来のバリ取り装置では、非円形の開口縁４Ｂのバリを除去する場合には、丸孔のうち中心軸の軸方向で開口縁と同じ位置に配置されている円筒内面もカッター部５にて加工されて、不要な摺接傷がつくという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能なバリ取り装置及び自動車部品の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るバリ取り装置は、ワークを保持するワーク治具と、ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、バリ取り工具をワークに対して回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、バリ取り工具を回転駆動しながらバリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、ワークには、丸孔の少なくとも一部が曲面と交差するか、又は、丸孔の少なくとも一部が平面と斜めに交差して丸孔の端部に非円形の開口が形成され、丸孔の中心軸と回転シャフトの中心軸を一致させてバリ取り工具を１回転させる間に、カッター部に、非円形の開口の開口縁に摺接する非円形の軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、制御データに基づいてカッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたところに特徴を有する。

請求項２の発明に係るバリ取り装置は、ワークを保持するワーク治具と、ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、バリ取り工具をワークに対して回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、バリ取り工具を回転駆動しながらバリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、ワークには、第１の丸孔の長手方向の中間に第２の丸孔が連通して、第１の丸孔の内側面に第２の丸孔の非円形の開口が形成され、第１の丸孔の中心軸と回転シャフトの中心軸とを一致させてバリ取り工具を直動させる間に、カッター部に、非円形の開口の開口縁を横切って当接しながら開口縁に沿って蛇行する軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、制御データに基づいてカッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたところに特徴を有する。

請求項３の発明に係るバリ取り装置は、ワークを保持するワーク治具と、ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、バリ取り工具をワークに対して回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、バリ取り工具を回転駆動しながらバリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、ワークには、第１の丸孔の長手方向の中間に第２の丸孔が連通して、第１の丸孔の内側面に第２の丸孔の非円形の開口が形成され、第１の丸孔の中心軸と回転シャフトの中心軸とを一致させてバリ取り工具を直動させる間に、カッター部に、非円形の開口を横切ってその開口縁の対向位置に交互に当接しながら第１の丸孔の軸方向に沿って蛇行する軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、制御データに基づいてカッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のバリ取り装置において、カッター部は、先端部に半球状当接部を備え、半球状当接部の外周面の先端部から基端部に亘ってバリ取り刃が形成されたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載のバリ取り装置において、バリ取り工具を予め設定された回転速度で回転駆動しながら、カッター部の回転位置とは無関係に、カッター部の直動位置を予め設定された直動位置に位置制御可能な１次元位置制御モードと、カッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能な２次元位置制御モードとに切り替え可能としたところに特徴を有する。

請求項６の発明に係る自動車部品の製造方法は、請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載のバリ取り装置を使用し、潤滑油の流路としての丸孔を有したワークとしての自動車部品のバリを除去するところに特徴を有する。

請求項１〜３のバリ取り装置によれば、カッター部を、回転位置と直動位置との両方で位置制御するので、バリが発生し得る開口縁が非円形であっても、その非円形の開口縁に沿わせてカッター部を移動させることができる。これにより、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。

具体的には、ワークに形成された丸孔の少なくとも一部が曲面と交差するか、又は、その丸孔の少なくとも一部が平面とが斜めに交差して丸孔の端部に非円形の開口が形成されている場合には、請求項１の発明のように、丸孔と回転シャフトの中心軸を一致させてバリ取り工具を１回転させる間に、カッター部に、非円形の開口の開口縁に摺接する非円形の軌跡を描かせ、これにより、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。

また、ワークに形成された第１の丸孔の長手方向の中間に第２の丸孔が連通して、第１の丸孔の内側面に第２の丸孔の非円形の開口が形成されている場合には、請求項２の発明のように、第１の丸孔の中心軸と回転シャフトの中心軸とを一致させてバリ取り工具を直動させる間に、カッター部に、非円形の開口の開口縁を横切って当接しながら開口縁に沿って蛇行する軌跡を描かせるか、請求項３の発明のように、第１の丸孔の中心軸と回転シャフトの中心軸とを一致させてバリ取り工具を直動させる間に、カッター部に、非円形の開口を横切ってその開口縁の対向位置に交互に当接しながら第１の丸孔の軸方向に沿って蛇行する軌跡を描かせ、これにより不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。

請求項４の発明では、カッター部のバリ取り刃を備えた半球状当接部のうちワークに当接させる位置を適宜変更することで、バリ取り刃による面取り角を適宜変更することができる。

請求項５の発明によれば、円形の開口縁のバリを除去する場合に、１次元位置制御モードにして、バリ取り工具を予め設定された回転速度で回転駆動しながら、カッター部の回転位置とは無関係に、カッター部の直動位置のみを位置制御し、非円形の開口縁のバリを除去する場合に、２次元位置制御モードにして、カッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御することができる。これにより、円形の開口縁のバリを除去する場合に、制御負荷が軽減される。

請求項６の発明によれば、自動車部品の潤滑油の流路において、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。これにより、スムーズに潤滑油が流れる自動車部品の製造が可能になる。

本発明の第１実施形態に係るバリ取り装置の側面図（Ａ）バリ取り工具の側面図、（Ｂ）その一部拡大側断面図バリ取り装置の電気的構成を示したブロック図バリ取りプログラムのフローチャートワークの概念図ワークの第１の丸孔と第２の丸孔を示した斜視図バリ取り工具が第２の丸孔に挿入される前のワークの側断面図バリ取り工具にて円形の開口縁のバリが除去されているワークの側断図バリ取り工具にて非円形の開口縁のバリが除去されているワークの側断図（Ａ）第２実施形態に係るバリ取り工具の側面図、（Ｂ）その斜視図第３実施形態に係るバリ取り工具の側面図変形例に係るワークの斜視図変形例に係るバリ取り工具の斜視図（Ａ）従来のバリ取り装置でバリを除去するときのバリ取り工具の側面図、（Ｂ）その斜視図

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のバリ取り装置１０は、バリ取り装置本体１３の水平方向前方にワーク治具１２を備えている。以下、バリ取り装置本体１３とワーク治具１２とが対向する水平方向を「前後方向」といい、その前後方向と直交する水平方向を「左右方向」という。また、バリ取り装置本体１３においては、ワーク治具１２側を「前側」、その反対側を「後側」という。さらに、バリ取り装置本体１３に設定された３次元座標では、上記した前後方向がＸ軸方向、左右方向がＹ軸方向、上下方向がＺ軸方向になっている。

バリ取り装置本体１３は、前後に並んだ１対の支持台１１Ａ，１１Ｂの間に水平ガイド１４を差し渡して備え、その水平ガイド１４にスライド機構部１５がスライド可能に係合している。そして、Ｘ軸用サーボモータ２１（図３参照）によって、スライド機構部１５がＸ軸方向（前後方向）で位置制御される。また、スライド機構部１５は、水平ガイド１４の上下に延びた形状をなし、水平ガイド１４の下側に配置されたスライド機構部１５の下端部からは第１アーム１６が水平に延びている。そして、第１アーム１６の端部からスライド機構部１５内に延びた図示しない直動シャフトと共に第１アーム１６が、Ｚ軸用サーボモータ２２（図１及び図３参照）によってＺ軸方向（上下方向）で位置制御される共に、Ｊ１軸用サーボモータ２３（図３参照）によってスライド機構部１５の中心の鉛直軸Ｊ１回りで位置制御される。

第１アーム１６の先端部には、第２アーム１７が回動可能に連結されて水平方向に延びている。そして、第２アーム１７がＪ２軸用サーボモータ２４（図１及び図３参照）によって鉛直軸Ｊ２回りで位置制御される。また、第２アーム１７には、回転支持リスト１８が第２アーム１７の長手方向にスライド可能に係合している。そして、回転支持リスト１８が、Ｖ軸用サーボモータ２５（図１及び図３参照）によって第２アーム１７の長手方向であるＶ軸方向で位置制御される。

回転支持リスト１８の直動方向の一端部には、その直動方向と平行な回転軸を中心に回転する回転出力部が備えられ、そこにバリ取り工具７０が取り付けられている。そして、このバリ取り工具７０が、Ｊ４軸用サーボモータ２６（図１及び図３参照）によって回転駆動される。

図２（Ａ）に示すように、バリ取り工具７０は、回転シャフト７１にカッター部８０を組み付けた構成をなしている。回転シャフト７１は、基端部から先端寄り位置まで均一外径となった円形軸部７２と、その円形軸部７２より先端側に先端ヘッド部７３とを有している。その先端ヘッド部７３は、基端部が円形軸部７２に向かって徐々に縮径したテーパー形状をなし、そのテーパー部分より先端側は略均一外径の円柱状になっている。

図２（Ｂ）に示すように、先端ヘッド部７３には、径方向に貫通した孔の一端部を詰栓７４Ｔで閉塞してカッター受容孔７４が形成され、そのカッター受容孔７４にカッター部８０が直動可能に受容されている。カッター部８０は、円柱状のボディ８１の先端に半球状当接部８２を備えた構造になっている。半球状当接部８２には、その頂点から裾部に亘って延びた緯線に沿ってバリ取り刃８３が形成されている。

なお、本実施形態では、半球状当接部８２の頂点にバリ取り刃８３が形成されているが、半球状当接部８２の頂点をバリ取り刃８３が形成されていない曲面として、半球状当接部８２の頂点が後述するワーク９０の丸孔９０Ａ内面に摺接したときに、摺接傷が付き難くなるようにしてもよい。

カッター部８０とカッター受容孔７４の奥面７４Ｍとの間には、圧縮コイルバネ７５が設けられている。そして、圧縮コイルバネ７５によってカッター部８０がカッター受容孔７４の外側に向かって付勢されている。さらに、ボディ８１の周面からはフランジ８１Ｆが側方に張り出され、カッター受容孔７４の中間に設けられた段差部７４Ｄにフランジ８１Ｆが当接することでカッター部８０が原点位置に位置決めされて、通常は、半球状当接部８２がカッター受容孔７４から外側に突出した状態になる。

本実施形態では、カッター部８０が、前記したＪ４軸用サーボモータ２６によって回転シャフト７１の回転中心回りで位置制御されると共に、前記したＶ軸用サーボモータ２５によって回転支持リスト１８と共にＶ軸方向で位置制御される。即ち、本実施形態では、Ｊ４軸用サーボモータ２６が、本発明の「第１モータ」及び「第１のサーボモータ」に相当し、Ｖ軸用サーボモータ２５が本発明に係る「第２モータ」及び「第２のサーボモータ」に相当する。なお、カッター部８０をＶ軸方向で位置制御する際に、回転支持リスト１８がバリ取り工具７０側を先頭にして直動する場合を、以下、適宜、「カッター部８０が前進」する等といい、その反対側にカッター部８０が直動する場合を、「カッター部８０が後退」する等ということとする。

また、カッター部８０の位置制御を行うために、バリ取り工具７０には、以下の基準点等が設定されている。即ち、例えば、図７に示すように、バリ取り工具７０のうち回転シャフト７１の先端面の中心点が工具基準点７１Ｐとして設定され、半球状当接部８２のうち回転シャフト７１の中心軸から最も離れた頂点がカッター基準点ＰＫ１として設定され、そのカッター基準点ＰＫ１を通過しかつ回転シャフト７１の中心軸と直交する線が回転基準線Ｋ１として設定されている。また、カッター部８０が最も後退した位置が、カッター部８０の直動方向の原点である直動原点として設定され、カッター基準点ＰＫ１が回転シャフト７１の中心軸の真上に配置された位置が、カッター部８０の回転方向の原点である回動原点として設定されている。

図１に示すように、ワーク治具１２は、バリ取り装置１０のＹ軸方向（左右方向）で対向した１対の対向支持壁１９，１９の対向面に１対のワーク支持部１９Ａ，１９Ａ（図１には、一方の対向支持壁１９及びワーク支持部１９Ａのみが示されている）を備え、それらワーク支持部１９Ａ，１９ＡがＹ軸方向と平行な回転軸Ｊ３を中心に回動するようになっている。そして、次述するワーク９０が１対のワーク支持部の間に挟持されかつ、Ｊ３軸用サーボモータ２７によって回転軸Ｊ３回りで位置制御される。

そのワーク９０は、例えば、自動車部品としてのクランクシャフトであって、図５には、そのクランクシャフトのうち両端の回転軸部９０Ｊ，９０Ｊを除いたクランク構造部９０Ｋの外観が直方体状に省略して示されている。そして、ワーク９０の回転軸部９０Ｊ，９０Ｊの中心をワーク治具１２のワーク支持部１９Ａ，１９Ａの回転中心に心出しし、ワーク９０に設定された基準座標とワーク支持部１９Ａに設定された所定の基準座標とを一致させた状態で、ワーク９０がワーク支持部１９Ａ，１９Ａの間に取り付けられている。

図５では、ワーク９０に形成された複数の丸孔９０Ａが強調して示されている。これら丸孔９０Ａは、クランクシャフトに組み付けられる軸受け部分に潤滑油を供給するための流路であり、それら丸孔９０Ａの端部の開口縁に発生し得るバリを除去するためにバリ取り装置１０が使用される。また、それら丸孔９０Ａの開口縁には、ワーク９０が平面と直交してなる円形の開口縁以外に、丸孔９０Ａ，９０Ａ同士が交差したり、丸孔９０Ａの端部が平面と斜めに交差したり、曲面と交差したりしてなる非円形の開口縁も含まれる。

図３には、バリ取り装置１０のコントローラ１１が示されている。コントローラ１１には、メイン制御回路１１Ｃに、上記した各サーボモータ２１〜２７に対応したサーボアンプ２１Ａ〜２７Ａと、データ記憶部１１Ｍとコンソール１１Ｅとを接続して備えている。そして、バリ取り装置１０を動作させると、メイン制御回路１１Ｃがデータ記憶部１１Ｍに記憶した制御データに基づいて所定周期毎のサーボモータ２１〜２７の目標位置を演算し、それら目標位置に応じた各指令値を各サーボアンプ２１Ａ〜２７Ａに付与する。すると、各サーボアンプ２１Ａ〜２７Ａは、指令値と各サーボモータ２１〜２７の位置検出器２１Ｓ〜２７Ｓ（例えば、エンコーダ、レゾルバ等）の検出値とに基づいて、各サーボモータ２１〜２７の回転出力部の位置をフィードバック制御する。これにより、上記したスライド機構部１５，第１アーム１６，第２アーム１７，カッター部８０，ワーク９０等の位置制御が行われる。

また、データ記憶部１１Ｍには、ワーク９０における丸孔９０Ａの開口縁のバリを除去するためのバリ取りプログラムＰＧ１が記憶されている。そして、メイン制御回路１１Ｃがバリ取りプログラムＰＧ１を実行すると、図４に示すように、原位置移動処理（Ｓ１）が最初に実行されて、カッター部８０が直動原点及び回転原点に配置された状態で、バリ取り装置本体１３がワーク９０と干渉しない原位置に移動される。

次いで、孔データファイル読込処理（Ｓ２）が実行される。ここで、データ記憶部１１Ｍには、例えば、ワーク９０の各丸孔９０Ａに対応させて複数の孔データファイルが順番を付けて記憶されている。そして、メイン制御回路１１Ｃは、孔データファイル読込処理（Ｓ２）を実行する度に順番に１つの孔データファイルを読み込む。また、孔データファイルには、待機位置データと、軌跡データとが含まれている。その待機位置データには、ワーク９０に設定された基準座標上における丸孔９０Ａの一端の外面開口の中心位置データと、丸孔９０Ａの中心軸の軸方向を特定するためのベクトルデータとが含まれている。一方、軌跡データには、カッター部８０の回転位置と直動位置の両方を制御する２次元位置制御モードと、直動位置のみを制御する１次元制御モードとを切り替えるモード切替コマンドと、１次元位置制御モードでバリ取り工具７０の回転速度を変更するための回転速度コマンドと、１次元位置制御モードで、カッター部８０を任意の直動位置に移動する１次元移動コマンドと、２次元位置制御モードで、カッター部８０を任意の直動位置及び回転位置に移動する２次元移動コマンド等のコマンド群と、それらコマンド群に含まれる移動目標の位置データや回転速度データ、移動速度データ等が含まれている。

孔データファイル読込処理（Ｓ２）の終了後には、待機位置移動処理（Ｓ３）が実行される。すると、ワーク９０のうち孔データファイル読込処理（Ｓ２）で読み込んだ孔データファイルに対応した丸孔９０Ａの外面開口がバリ取り装置本体１３側を向きかつその丸孔９０Ａの中心軸が水平になるように、ワーク治具１２においてワーク９０の回転位置が制御される。また、バリ取り装置本体１３においては、カッター部８０を回転原点及び直動原点に配置した状態を維持してバリ取り工具７０の先端の工具基準点７１Ｐが、丸孔９０Ａの外面開口の中心位置から所定距離だけ外側に離されかつ、バリ取り工具７０と丸孔９０Ａとを中心を一致させた待機位置に配置されるように位置制御される。この状態で、軌跡移動処理（Ｓ４）が実行される。すると、Ｖ軸用サーボモータ２５とＪ４軸用サーボモータ２６以外の全てのサーボモータの回転出力部を現状の位置に保持した状態で、軌跡データに応じてＶ軸用サーボモータ２５及びＪ４軸用サーボモータ２６を作動してカッター部８０を移動し、丸孔９０Ａの開口縁におけるバリを除去する。

ここで、図５に示したワーク９０の丸孔９０Ａ群に含まれる第１の丸孔９１と第２の丸孔９２とが図６に示すように直交している場合の一方の第２の丸孔９２の孔データファイルを例に挙げて、軌跡移動処理（Ｓ４）を具体的に説明する。その第２の丸孔９２は、第１の丸孔９１より小径で一端が第１の丸孔９１の中間部にＴ字状に直交すると共に、他端がワーク９０の平坦が外面と直交している。これにより。第１の丸孔９１側の一端には非円形の開口縁９２Ｂが形成され一方、第２の丸孔９２の他端には円形の開口縁９２Ａが形成されている。そして、この第２の丸孔９２の孔データファイルが孔データファイル読込処理（Ｓ２）で読み込まれ、待機位置移動処理（Ｓ３）が実行されると、ワーク治具１２及びバリ取り装置本体１３が作動して、図７に示すように、バリ取り工具７０と第２の丸孔９２とが心出しされ、バリ取り工具７０が第２の丸孔９２の外側で待機した状態になる。

この状態で、軌跡移動処理（Ｓ４）が実行されると、軌跡制御データに基づき、例えば、最初に第２の丸孔９２の外面開口における円形の開口縁９２Ａのバリを除去するために、１次元位置制御モードにされて一定速度でバリ取り工具７０が回転し、図８に示すように、カッター部８０（詳細には、回転基準線Ｋ１）がＶ軸方向の所定の直動位置に位置制御されて、カッター部８０のうちカッター基準点ＰＫ１付近の一部が圧縮コイルバネ７５（図２参照）の弾発力によって開口縁９２Ａに押し付けられた状態で、バリ取り工具７０が複数回、回転するまで保持される。これにより、カッター部８０は、第２の丸孔９２に沿って円形の軌跡を描くように移動して、開口縁９２Ａ全体のバリを除去すると共に、開口縁９２Ａ全体を面取り加工する。

次いで、バリ取り工具７０の回転が止められて２次元位置制御モードに切り替えられ、例えば、カッター部８０が回転原点に配置された状態でバリ取り工具７０が第２の丸孔９２内に向かって前進する。そして、図９（Ａ）に示すように、カッター部８０のカッター基準点ＰＫ１が開口縁９２Ｂを通過し、カッター部８０のうちカッター基準点ＰＫ１付近の一部が圧縮コイルバネ７５の弾発力によって開口縁９２Ｂに押し付けられた状態を維持して、カッター部８０が非円形の開口縁９２Ｂに沿った非円形の軌跡を描いて移動するように、カッター部８０の回転位置と直動位置の両方が位置制御される（図９（Ｂ）参照）。

詳細には、カッター部８０が上記した非円形の軌跡を描くときの複数の代表的な通過点が、カッター部８０（詳細には、回転基準線Ｋ１）の回転位置と直動位置の２次元の通過点位置データとして、軌跡制御データに含めてデータ記憶部１１Ｍに記憶されている。具体的には、カッター部８０の１回転を例えば８〜１６分割した各回転位置で、カッター部８０のうちカッター基準点ＰＫ１付近の一部が開口縁９２Ｂに押し付けられる直動位置が、後に詳説するようにＣＡＤで求められて、複数の２次元の通過点位置データをとしてデータ記憶部１１Ｍに記憶されている。

そして、メイン制御回路１１Ｃが、２次元の通過点位置データを順次読み込み、それら２次元の通過点位置データを滑らかに連絡する軌跡に沿ってカッター部８０を移動するための、所定周期毎のカッター部８０の２次元の通過点位置データを演算し、サーボアンプ２５Ａ，２６Ａに付与する。これにより、カッター部８０がバリ取り工具７０の中心軸回りに１回転する間にカッター部８０の直動位置がカッター部８０の回転角度に応じて変化するように、カッター部８０の回転位置と直動位置の両方が位置制御されて、カッター部８０が開口縁９２Ｂに沿った非円形の軌跡を描いて移動する。そして、カッター部８０を変形の開口縁９２Ｂに沿って移動させた状態でバリ取り工具７０が予め定められた所定複数回、回転し、カッター部８０が開口縁９２Ｂ全体のバリを除去すると共に、開口縁９２Ｂ全体を面取り加工する。また、バリ取り工具７０が所定複数回、回転したら、バリ取り工具７０が停止されて、軌跡移動処理（Ｓ４）が終了し、図４に示すように、後退処理（Ｓ５）が実行されて、バリ取り工具７０が上記した第２の丸孔９２外の待機位置に戻される。

なお、図６には、カッター部８０がカッター受容孔７４の原点位置（図２（Ｂ）参照）に固定されているとした場合のカッター基準点ＰＫ１の軌跡Ｌ１が概念的に示されている。

後退処理（Ｓ５）の終了後に、メイン制御回路１１Ｃは、データ記憶部１１Ｍに未読の孔データファイルが存在するか否かをチェックし（Ｓ６）、未読の孔データファイルが存在する場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、上記した原位置移動処理（Ｓ１）に戻って上記第２の丸孔９２のバリを除去する場合と同様の処理を行う。また、未読の孔データファイルが存在しない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、バリ取りプログラムＰＧ１を終了する。以上により、ワーク９０の各丸孔９０Ａの開口縁のバリが除去される。

上記した１次元位置制御モードにおけるカッター部８０の直動位置や、２次元位置制御モードにおけるカッター部８０の２次元の通過点位置データ等の軌跡データは、例えば、２次元ＣＡＤ又は３次元ＣＡＤを使用して作成することができる。具体的には、２次元ＣＡＤの場合には、各ワーク９０の丸孔９０Ａ毎に、バリ取り工具７０を上記した待機位置に配置した状態で、カッター部８０の回転基準線Ｋ１と丸孔９０Ａの中心軸とを含む分割面の図面データを作成しておく。また、カッター部８０の複数の回転位置を設定し、カッター部８０の各回転位置毎にカッター部８０の回転基準線Ｋ１と丸孔９０Ａの中心軸とを含む分割面の図面データを作成しておく。そして、これら複数の分割面の図面データ毎に、カッター部８０をＶ軸方向で平行移動して、丸孔９０Ａの開口縁に当接させた図面を作成し、待機位置からの直動距離をＣＡＤにて求める。このようにして、２次元ＣＡＤを使用して、上記した軌跡データを作成することができる。

３次元ＣＡＤの場合には、ＣＡＤ上で、カッター部８０の回転位置を変化させながらカッター部８０が丸孔９０Ａの開口縁に当接するカッター部８０の状態の図面を作成し、その状態のカッター部８０における待機位置からの直動距離と回転角をＣＡＤにて求める。これにより、３次元ＣＡＤを使用して上記した軌跡データを作成することができる。

このように本実施形態のバリ取り装置１０及びバリ取り方法によれば、バリ取り工具７０のカッター部８０を、回転位置と直動位置との両方で位置制御するので、ワーク９０のうちバリが発生し得る開口縁が非円形であっても、その非円形の開口縁に沿わせてカッター部８０を移動させることができる。これにより、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になり、丸孔９０Ａにスムーズに潤滑油が流れるクランクシャフト等の自動車部品の製造が可能になる。

また、カッター部８０は半球状当接部８２にバリ取り刃８３を備えた構造になっているので、その半球状当接部８２のうちワーク９０に当接させる位置をカッター基準点ＰＫ１側に配置するか、カッター基準点ＰＫ１から離れた位置に配置するかによって、バリ取り刃８３による面取り角を適宜変更することができる。そして、例えば、丸孔９０Ａ毎に面取り角を異ならせたり、丸孔９０Ａの開口縁に沿った位置に応じて面取り角を異ならせることができる。

さらに、本実施形態のバリ取り装置１０では、１次元位置制御モードと２次元位置制御モードとに切り替え可能であるから、円形の開口縁のバリを除去する場合に、１次元位置制御モードにして制御負荷が軽減し、その分、バリ取り工具７０の回転速度を上げることができる。

［第２実施形態］
前記第１実施形態では、第１の丸孔９１と第２の丸孔９２がＴ字状に直交している第１の丸孔９１の内側面に第２の丸孔９２の一端部が開口している場合に、第２の丸孔９２側にバリ取り工具７０を挿入して第２の丸孔９２の開口縁９２Ｂのバリを除去する例を示したが、本実施形態では、第１の丸孔９１側にバリ取り工具７０を挿入する例を示す。本実施形態のバリ取り装置１０は、前記第１実施形態のバリ取り装置１０とは孔データファイルの内容のみが異なり、図１０（Ｂ）に示すように、第１の丸孔９１に対してバリ取り工具７０が挿入されるように孔データファイルがデータ記憶部１１Ｍに記憶されている。そして、第１の丸孔９１の中心軸と回転シャフト７０の中心軸とを一致させてバリ取り工具７０を直動させる間に、カッター部８０に、開口縁９２Ｂを横切って当接しながら開口縁９２Ｂに沿って蛇行する軌跡を描かせるように上記した軌跡データが設定されている。

具体的には、図１０（Ａ）に示すように、カッター部８０が、開口縁９２Ｂのうちバリ取り工具７０の直動方向の前端位置Ｐ５に対する一方の横隣の位置Ｐ２から開口縁９２Ｂに沿って蛇行しながら後退し、開口縁９２Ｂの後端位置Ｐ３を通過して、開口縁９２Ｂの前端位置Ｐ５に対する他方の横隣の位置Ｐ４まで開口縁９２Ｂに沿って蛇行しながら前進するように軌跡データが設定されている。

本実施形態のバリ取り装置１０及びバリ取り方法によっても、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。

［第３実施形態］
本実施形態のバリ取り装置１０は、第２実施形態のバリ取り装置１０と同様に、前記第１実施形態のバリ取り装置１０とは孔データファイルの内容のみが異なり、第１の丸孔９１に対してバリ取り工具７０が挿入されるように孔データファイルがデータ記憶部１１Ｍに記憶されている。そして、図１１に示すように、カッター部８０が、開口縁９２Ｂの前端位置Ｐ５を通過した部分から、第２の丸孔９２の開口９２Ｋ全体を横切って移動しかつ、その開口縁９２Ｂの対向位置に交互に当接しながら後退し、開口縁９２Ｂの後端部分で、第２実施形態と同様に開口縁９２Ｂに沿って蛇行する軌跡を描かせるように上記した軌跡データが設定されている。本実施形態のバリ取り装置１０及びバリ取り方法によっても、不要な摺接傷の発生を抑えたバリ取り加工が可能になる。

［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、カッター部８０が回転シャフト７１の径方向に移動可能な構成であったが、回転シャフト７１に固定されていてもよい。具体的には、回転シャフト７１の先端部を、耳掻きの先端部のように側方に屈曲した形状とし、その屈曲部分の先端をカッター部としてもよい。

（２）前記第１実施形態で説明した第２の丸孔９２は、第１の丸孔９１より小径であったが、図１２（Ａ）に示すように、第１と第２の丸孔９１，９２が同径であってもよい。また、前記第１実施形態で説明した第１の丸孔９１と第２の丸孔９２とは直交していたが、図１２（Ｂ）に示すように、第１と第２の丸孔９１，９２は斜めに交差していてもよい。さらに、図１２（Ｃ）に示すように、第２の丸孔９２の中心軸が、第１の丸孔９１の中心軸と交差しないように、オフセットされていてもよいし、図１２（Ｄ）に示すように、第１と第２の丸孔９１，９２の側部同士が交差してもよい。さらに、互いに交差する第１と第２の丸孔９２の一方又は両方がテーパー孔であってもよい。

（３）図１３に示すバリ取り工具７０Ｖのように、回転シャフト７１Ｖの周方向でカッター部８０Ｖを複数備えた構成であってもよい。このバリ取り工具７０Ｖは、バリ取り工具７０Ｖより大径の丸孔９４に挿入して、その丸孔９４と斜めに交差して丸孔９４の内側面で開口した丸孔９５の非円形の開口縁９５Ａのバリを除去する際に用いられる。なお、複数のカッター部８０Ｖの先端形状を異ならせ、それら複数のカッター部８０Ｖの中から開口縁９５Ａに摺接させるカッター部８０Ｖを適宜選択するようにしてもよい。

１０バリ取り装置
１２ワーク治具
２５Ｖ軸用サーボモータ（第２のサーボモータ）
２６Ｊ４軸用サーボモータ（第１のサーボモータ）
７０，７０Ｖバリ取り工具
７１，７１Ｖ回転シャフト
８０，８０Ｖカッター部
８２半球状当接部
８３バリ取り刃
９１第１の丸孔
９２第２の丸孔

Claims

ワークを保持するワーク治具と、前記ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、前記バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、前記バリ取り工具を前記ワークに対して前記回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、前記バリ取り工具を回転駆動しながら前記バリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、
前記ワークには、丸孔の少なくとも一部が曲面と交差するか、又は、前記丸孔の少なくとも一部が平面と斜めに交差して前記丸孔の端部に非円形の開口が形成され、
前記丸孔の中心軸と前記回転シャフトの中心軸を一致させて前記バリ取り工具を１回転させる間に、前記カッター部に、前記非円形の開口の開口縁に摺接する非円形の軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、
前記第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、前記制御データに基づいて前記カッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたことを特徴とするバリ取り装置。
ワークを保持するワーク治具と、前記ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、前記バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、前記バリ取り工具を前記ワークに対して前記回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、前記バリ取り工具を回転駆動しながら前記バリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、
前記ワークには、第１の丸孔の長手方向の中間に第２の丸孔が連通して、前記第１の丸孔の内側面に前記第２の丸孔の非円形の開口が形成され、
前記第１の丸孔の中心軸と前記回転シャフトの中心軸とを一致させて前記バリ取り工具を直動させる間に、前記カッター部に、前記非円形の開口の開口縁を横切って当接しながら前記開口縁に沿って蛇行する軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、
前記第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、前記制御データに基づいて前記カッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたことを特徴とするバリ取り装置。
ワークを保持するワーク治具と、前記ワークのバリを除去するためのカッター部が回転シャフトの先端部から一側方に突出した構造のバリ取り工具と、前記バリ取り工具を回転駆動するための第１モータと、前記バリ取り工具を前記ワークに対して前記回転シャフトの中心軸の軸方向に直動するための第２モータとを備えて、前記バリ取り工具を回転駆動しながら前記バリ取り工具の直動位置を変更してバリを除去可能なバリ取り装置において、
前記ワークには、第１の丸孔の長手方向の中間に第２の丸孔が連通して、前記第１の丸孔の内側面に前記第２の丸孔の非円形の開口が形成され、
前記第１の丸孔の中心軸と前記回転シャフトの中心軸とを一致させて前記バリ取り工具を直動させる間に、前記カッター部に、前記非円形の開口を横切ってその開口縁の対向位置に交互に当接しながら前記第１の丸孔の軸方向に沿って蛇行する軌跡を描かせるための制御データを記憶したデータ記憶手段を備え、
前記第１及び第２のモータを、第１及び第２のサーボモータとして、前記制御データに基づいて前記カッター部を回転位置と直動位置との両方で位置制御可能としたことを特徴とするバリ取り装置。
前記カッター部は、先端部に半球状当接部を備え、前記半球状当接部の外周面の先端部から基端部に亘ってバリ取り刃が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のバリ取り装置。
前記バリ取り工具を予め設定された回転速度で回転駆動しながら、前記カッター部の前記回転位置とは無関係に、前記カッター部の前記直動位置を予め設定された直動位置に位置制御可能な１次元位置制御モードと、前記カッター部を前記回転位置と前記直動位置との両方で位置制御可能な２次元位置制御モードとに切り替え可能としたことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載のバリ取り装置。
請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載のバリ取り装置を使用し、潤滑油の流路としての丸孔を有したワークとしての自動車部品のバリを除去する自動車部品の製造方法。