JP5939926B2 - ピーリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、丸棒状のワークの外周をピーリング（皮むき）するピーリング装置に関する。

従来のピーリング装置は、切削部の前方及び後方にワークをローラーで挟みながら長手方向に送るワーク送り部を有している。このようなピーリング装置では、ワークの先頭側をピーリングする際には、切削部の前方のワーク送り部のみでワークを把持しながら送り、ワークの末尾部をピーリングする際には、切削部の後方のワーク送り部のみでワークを把持しながら送っており、すなわちワークを片持ち支持した状態でピーリングすることになるので、ワークが不安定となりビビリが発生する。ビビリが発生するとワークの表面をきれいにピーリングできないので、その部分を切除したりする必要があり、これによって歩留まりが低下する。また、切削部の刃の寿命も短くなる。

本発明は以上に述べた実情に鑑み、ワークの先頭側や末尾側をピーリングする際にビビリが発生するのを防止できるピーリング装置の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明によるピーリング装置は、切削部と、切削部の前方及び後方に各々設けたワーク送り部及びワーク当接部を備え、ワーク当接部は、ワークを前後何れか一方のワーク送り部で送りながら切削部で切削しているときに、ワークの他方側の端面に当接してワークを長手方向に押すことを特徴とする。

請求項１記載の発明によるピーリング装置は、ワークを前後何れか一方のワーク送り部で送りながら切削部で切削しているときに、ワーク当接部がワークの他方側の端面に当接してワークを長手方向に押すことで、ビビリの発生を防ぐことができる。そのため、ワークの先頭側及び末尾側もきれいにピーリングすることができ、歩留まりが向上すると共に、切削部の刃の寿命も向上する。

（ａ）はピーリング装置の全体の平面図であり、（ｂ）は同側面図である。 切削部の縦断面図である。 切削部の後面図である。 （ａ）はワーク把持部の正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。 切削部の縦断面図であって、ワークの把持を解除したときの状態を示す。 切削部の縦断面図であって、大径のワークをピーリングするときの状態を示す。 （ａ）は切削部の前方に設けられる送りセンターの平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同後面図である。 （ａ）は切削部の後方に設けられる迎えセンターの平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図である。 （ａ）は迎えセンターのワーク当接部の先端部に取付けられる部品の平面図、（ｂ）は同正面図である。 ワークの先頭側をピーリングする際の迎えセンターの動きを示す平面図である。 ワークの末尾側をピーリングする際の送りセンターの動きを示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るピーリング装置の全体構成を示している。このピーリング装置は、丸棒状のワーク１（主としてアルミニウム合金のビレット）の外周をピーリングするものであって、中央部に切削部２を有し、切削部２の前方及び後方にワーク送り部３ａ，３ｂを有し、前側のワーク送り部３ａの前方に送りセンター４を有し、後側のワーク送り部３ｂの後方に迎えセンター５を有している。各ワーク送り部３ａ，３ｂには、上下１対の送りローラー６を２組ずつ備え、各送りローラー６はモーター７により回転駆動され、送りローラー６でワーク１を把持してワーク１を長手方向に所定の速度で送りながら、切削部２に設けられた回転する刃でワーク１の外周を削る。

切削部２は、図２に示すように、ケーシング８に中空の主軸９がベアリング１０で回転自在に支持され、主軸９の前側の端部に工具取付板１１が取付けられ、工具取付板１１に荒削りバイト１２と仕上げバイト１３が複数放射状に取付けてある。主軸９は、プーリー１４とベルト１５を介してモーター１６の回転が伝達されて回転する。
主軸９の前側の端部の内周側には、ワーク把持部１７のためのホルダー部１８が設けられ、ホルダー部１８内にワーク把持部１７がセットされている。ホルダー部１８は、ボルト１９により主軸９に着脱自在に取付けられ、ホルダー部１８の内周面１８ａは前側に向かうにつれて径が小さくなったテーパー面になっている。

ワーク把持部１７は、図４に示すように、内側リング２０と外側リング２１の２部材で構成され、内側リング２０と外側リング２１は何れも滑りの良い硬質の樹脂、例えばアセタール樹脂で形成されており、具体的にはデュポン社製の商品名デルリンで形成してある。外側リング２０と内側リング２１は、一箇所に切欠部２２が設けてあり、さらに内側リング２１には外周側から切り込み２３が複数設けてある。外側リング２１の内周面と内側リング２０の外周面には位置決め用の段部２４が設けられ、内側リング２０を外側リング２１の内側に前側から嵌め込み、前後面を面一状として一体化している。内側リング２０の内周面２０ａはストレートになっており、前側がテーパー状に面取りしてある。外側リング２１の外周面２１ａは、前述のホルダー部１８の内周面１８ａと同じ角度で傾斜したテーパー面となっている。

ケーシング８の後方には、図２，３に示すように、固定板２５が離間して取付けられ、固定板２５の後方にはリニアガイド２６により前後方向に移動可能に案内されたスライド板２７が設けてある。スライド板２７にはエアシリンダー２８が取付けてあり、エアシリンダー２８によりスライド板２７が前後にスライドする。なお図２は、エアシリンダー２８のロッド２８ａが引っ込められてスライド板２７が前方にスライドした状態を示している。
スライド板２７には、円筒状の押圧部材２９が固定して設けられ、押圧部材２９は主軸９とワーク１との間の隙間に挿入されて、先端部２９ａがワーク把持部１７の後面に押付けられている。ワーク把持部１７は、押圧部材２９により後から押されると、ホルダー部１８の内周面１８ａと外側リング２１の外周面２１ａがテーパー面になっていること及び切欠部２２が設けてあることにより、外周から均等に押されて径が縮小し、内側リング２０の内周面２０ａがワーク１の略全周に密着してワーク１を把持する。ワーク１は、ワーク把持部１７の内周面２０ａで滑り案内されながら長手方向に移動する。ワーク把持部１７によるワーク１の把持力は、エアシリンダー２８のエアー圧を調整することで加減できる。
図５に示すように、エアシリンダー２８のロッド２８ａを伸ばしてスライド板２７を後退させると、押圧部材２９がワーク把持部１７から離れ、ワーク把持部１７は自身の弾性により径が拡大して内周面２０ａがワーク１から離れ、ワーク１の把持が解除される。ワーク把持部１７は、工具取付板１１及びホルダー部１８を取外すことで、前方から着脱することができる。

以上に述べたように本ピーリング装置は、バイト１２，１３のすぐ後方に滑りの良い樹脂で形成したワーク把持部１７を設け、ワーク把持部１７の外周をテーパー面で保持すると共にワーク把持部１７に押圧部材２９を押し付けることでワーク把持部１７の径を縮小させ、ワーク１の略全周を把持することで、ワーク１とワーク把持部１７との間への切粉の噛み込みを防止できると共に、ワーク１の周囲をワーク把持部１７の内周面２０ａで均等に把持することでワーク１を安定して把持できるので、ワーク１の表面の変形や傷を防止できる。
本ピーリング装置は、ワーク把持部１７の外周を支持するホルダー部１８と、ワーク把持部１７に押付けられる押圧部材２９を備え、ワーク把持部１７は切欠部２２を有し、ホルダー部１８は、ワーク把持部１７を支持する内周面１８ａが前後方向の一方側に向かうにつれて縮径したテーパー状となっており、押圧部材２９をワーク把持部１７の他方側面に押付けたときにワーク把持部１７の径が縮小し、押圧部材２９をワーク把持部１７から離すとワーク把持部１７の径が拡大するものとしている。このように構成すると、押圧部材２９をワーク把持部１７に押付けたり離したりすることでワーク把持部１７の径を簡便に拡大・縮小させられ、径の異なるワーク１への対応も容易である。

ワーク把持部１７は、上述のように径が拡大・縮小するため、ワーク１の径が多少異なっていても同じワーク把持部１７で把持することができるが、内側リング２０を内径の異なるものに交換することで、大小様々な径のワーク１に対応することができる。さらにより大径のワーク１をピーリングするときには、図６に示すように、内側リング２０を取外して外側リング２１を単独で用い、外側リング２１の内周面でワーク１を把持することも可能である。

次に、送りセンター４及び迎えセンター５の構造とその働きについて説明する。送りセンター４は、図７に示すように、テーブル３０上に２本のリニアガイド３１がワーク１の送り方向と交差する方向に設けられ、両リニアガイド３１のスライダー３１ａ間に架け渡すように前後移動エアシリンダー（ロッドレスシリンダー）３２が前後方向に設けてある。この前後移動エアシリンダー３２は、別の横移動エアシリンダー３３によりワーク１の移動するラインＣと、このラインＣから退避した位置との間を往復移動できるようになっている。前後移動エアシリンダー３２のスライダー３２ａには、前後方向に長い丸棒状のワーク当接部３４が固定してあり、ワーク当接部３４はガイド部４１により案内されており、スライダー３２ａの移動に伴って前後方向に移動自在となっている。ワーク当接部３４の径は、最も小径のワーク１よりも小さくしてある。また送りセンター４は、ワーク１の移動するラインＣ上にワーク支えローラー３５が設けてあり、ワーク支えローラー３５は上下移動エアシリンダー３６により上下に移動可能となっている。

迎えセンター５は、図８に示すように、送りセンター４と前後対称な構成となっている。ワーク当接部３４の先端部には、ワークグリップ部材３７が取付けてある。ワークグリップ部材３７は、図９に示すように、ワーク当接部３４に捩じ込まれるネジ部３８を有するボルト状となっており、ワーク１に当接するボルトの頭の部分に、多数の突起３９を有する超硬製のチップ４０が埋め込んである。

図１０は、ワーク１の先頭側をピーリングするときの迎えセンター５の動きを示している。図１０（ａ）に示すように、ワーク１の先端１ａが切削部２前側のワーク送り部３ａを出てから切削部２に到達する前の時点で、迎えセンター５の前後移動エアシリンダー３２がワーク１の移動するラインＣ上に移動し、且つ同エアシリンダー３２のスライダー３２ａが前方に移動し、これによりワーク当接部３４の先端部がワーク１の先端１ａに当接してワーク１を長手方向に押す。その後、図１０（ｂ）に示すように、ワーク当接部３４が先端１ａに押付けられた状態のままでワーク１がワーク送り部３ａにより前方に送られ、切削部２によりワーク１がピーリングされる。その後、ワーク１の先端１ａが切削部２後方のワーク送り部３ｂに把持されると、図１０（ｃ）に示すように、ワーク当接部３４は前後移動エアシリンダー３２により後方に移動してワーク１から離れ、横移動エアシリンダー３３によりワーク１の移動するラインＣ上から退避する。その後、ワーク支えローラー３５が上下移動エアシリンダー３６により上昇して流れてきたワーク１を支える。
なお、送りセンター４のワーク当接部３４は、この間ずっとワーク１の移動するラインＣ上から退避している。

このように、ワーク１の先頭側をピーリングする際には、ワーク１は切削部２前側のワーク送り部３ａのみで把持され、ワーク１が片持ちの状態となるが、このときに迎えセンター５のワーク当接部３４がワーク１の先端１ａに当接し、ワーク１を長手方向に押しながら切削部２でピーリングすることで、ビビリの発生を防ぐことができる。そのため、ワーク１の先頭側をきれいにピーリングすることができ、歩留まりが向上すると共に、切削部２の刃（バイト１２，１３のチップ）の寿命も向上する。ワーク当接部３４の先端部に、多数の突起３９を有する超硬製のチップ４０が設けてあるため、ワーク１の芯ずれや傾きも抑えられる。
また本ピーリング装置は、図１０（ｃ）に示すように、ワーク１が前後のワーク送り部３ａ，３ｂで送られているとき、ワーク当接部３４がワーク１の延長線上から退避するため、ワーク１の中間部をピーリングしているときや、複数のワーク１を連続してピーリングするときなどに、ワーク当接部３４が邪魔にならない。

図１１は、ワーク１の末尾側をピーリングするときの送りセンター４の動きを示している。図１１（ａ）に示すように、ワーク１の末端１ｂが切削部２前側のワーク送り部３ａに到達する前の時点で、送りセンター４の前後移動エアシリンダー３２がワーク１の移動するラインＣ上に移動し、且つ同エアシリンダー３２のスライダー３２ａが後方に移動し、これによりワーク当接部３４の先端部がワーク１の末端１ｂに当接してワーク１を長手方向に押す。その後、図１１（ｂ）に示すように、ワーク当接部３４が末端１ｂに押付けられた状態のままでワーク１がワーク送り部３ｂにより前方に送られ、切削部２によりワーク１がピーリングされる。その後、ワーク１の末端１ｂが切削部２から出ると、図１１（ｃ）に示すように、ワーク当接部３４は前後移動エアシリンダー３２により前方に移動してワーク１から離れ、横移動エアシリンダー３３によりワーク１の移動するラインＣ上から退避する。
なお、迎えセンター５のワーク当接部３４は、この間ずっとワーク１の移動するラインＣ上から退避している。

このように、ワーク１の末尾側をピーリングする際には、ワーク１は切削部２後側のワーク送り部３ｂのみで把持され、ワーク１が片持ちの状態となるが、このときに送りセンター４のワーク当接部３４がワーク１の末端１ｂに当接し、ワーク１を長手方向に押しながら切削部２でピーリングすることで、ビビリの発生を防ぐことができる。そのため、ワーク１の末尾側をきれいにピーリングすることができ、歩留まりが向上すると共に、切削部２の刃の寿命も向上する。
また本ピーリング装置は、ワーク１が前後のワーク送り部３ａ，３ｂで送られているとき、ワーク当接部３４がワーク１の延長線上から退避するため、ワーク１の中間部をピーリングしているときや、複数のワーク１を連続してピーリングするときなどに、ワーク当接部３４が邪魔にならない。

以上に述べたように本ピーリング装置は、滑りの良い樹脂で形成した径を拡大・縮小可能なワーク把持部１７を備え、ワーク把持部１７の径を縮小させてワーク１の略全周を把持することで、ワーク１とワーク把持部１７との間への切粉の噛み込みを防止できると共に、ワーク１の周囲をワーク把持部１７の内周面２０ａで均等に把持することでワーク１を安定して把持できるので、ワーク１の表面の変形や傷を防止できる。
さらに本ピーリング装置は、切削部２の前方と後方に送りセンター４と迎えセンター５をそれぞれ備え、ワーク１を前後何れか一方のワーク送り部３ａ，３ｂで送りながら切削部２で切削しているときに、ワーク当接部３４がワーク１の他方側の端面に当接してワーク１を長手方向に押すことで、ビビリの発生を防ぐことができる。そのため、ワーク１の先頭側及び末尾側もきれいにピーリングすることができ、歩留まりが向上すると共に、切削部２の刃の寿命も向上する。ワーク１が前後のワーク送り部３ａ，３ｂで送られているとき、ワーク当接部３４がワーク１の延長線上から退避するため、ワーク１の中間部をピーリングしているときや、複数のワーク１を連続してピーリングするときなどに、ワーク当接部３４が邪魔にならない。なおワーク当接部３４は、ワーク１が前後のワーク送り部３ａ，３ｂで送られているときの他、ワーク１が前後何れか一方のワーク送り部３ａ，３ｂのみで送られているときにも、ワーク１の邪魔になるときにはワーク１の延長線上から退避することができる（図１０（ｂ）のときの送りセンター４のワーク当接部３４、図１１（ｂ）のときの迎えセンター５のワーク当接部３４を参照。）。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。ワーク把持部１７の材質や形状、ワーク把持部１７の径を拡大・縮小させるための機構は、適宜変更することができる。ワーク当接部３４の材質や形状、ワーク当接部３４を動作する機構も、適宜変更することができる。ワーク１の材質、径、長さ等は、任意である。

１ ワーク
２ 切削部
３ａ，３ｂ ワーク送り部
４ 送りセンター
５ 迎えセンター
１７ ワーク把持部
３４ ワーク当接部

Claims (1)

1. 切削部と、切削部の前方及び後方に各々設けたワーク送り部及びワーク当接部を備え、ワーク当接部は、ワークを前後何れか一方のワーク送り部で送りながら切削部で切削しているときに、ワークの他方側の端面に当接してワークを長手方向に押すことを特徴とするピーリング装置。

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