JP6926828B2 - バリ取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、バリ取り装置に関する。

レーザ加工機又はパンチプレス等の工作機械によりワークの一部を切断加工又は打ち抜き加工した場合、加工部分にバリが生じることがある。このようなバリを除去するため、回転ブラシ等の研磨部材を有するバリ取り装置が用いられる。バリ取り装置としては、円筒状の回転ブラシをワークの加工面に当接させ、回転ブラシを回転軸まわりに回転させつつ、回転軸に直交する旋回軸まわりに旋回させることにより、ワークの表面に回転ブラシを接触させながらバリを除去する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１４２９７４号公報

特許文献１に記載のバリ取り装置では、ワークに生じているバリを万遍なく除去しつつ、回転ブラシを用いることにより、できるだけワークの表面にキズを付けにくくするというメリットを有する一方、回転ブラシの旋回軌跡における旋回中心付近で、回転ブラシがワークに常に密に当接することになり、ワークの表面にキズが付きやすくなるといった問題を有している。そのため、旋回する回転ブラシに対してワークを一方向に送ると、旋回軌跡の旋回中心付近を通過したワークの表面に多くのキズが残り、ワークの表面に帯状の跡が生じてしまい、不良品となる可能性がある。また、回転ブラシの旋回軌跡において、ワークの表面に対する回転ブラシの粗密があるため、バリの取れ方に偏りが生じる可能性がある。

以上のような事情に鑑み、本発明は、ワークに対するキズの発生を抑制し、ワークの表面において均一にバリを取ることが可能なバリ取り装置を提供することを目的とする。

本発明に係るバリ取り装置は、ワークを搬送するコンベアと、コンベアの上方に配置された支持部と、支持部に支持され、コンベアにおけるワークの搬送面に直交する旋回軸線の軸まわり方向に旋回可能な旋回部材と、旋回部材に取り付けられて旋回可能であり、搬送面と平行な面に沿った回転軸線の方向に延びて設けられ、回転軸線の軸まわり方向に回転可能な回転軸と、回転軸に取り付けられて回転軸線の軸まわり方向に回転し、回転軸線の方向に３つ以上並んで配置される複数の研磨部材と、を備え、複数の研磨部材のうち、回転軸線の方向における外側の研磨部材の間に配置される研磨部材は、外側の研磨部材に比べてワークに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい。

また、複数の研磨部材は、それぞれ同一又はほぼ同一の寸法に設けられてもよい。また、複数の研磨部材は、それぞれ砥粒を含み、外側の研磨部材の間に配置される研磨部材は、外側の研磨部材に比べて、砥粒の平均粒径が小さくてもよい。また、複数の研磨部材は、それぞれブラシ状部分を有し、外側の研磨部材の間に配置される研磨部材は、外側の研磨部材に比べて、ブラシ状部分の剛性が低くてもよい。

また、複数の研磨部材は、それぞれ回転軸に対して着脱可能に設けられてもよい。また、回転軸を貫通させた状態で研磨部材間に配置され、研磨部材に設けられている嵌合部に嵌まり込むことにより回転軸の回転を研磨部材に伝達するドライブディスクを備え、１つのドライブディスクは、２つの研磨部材の嵌合部にそれぞれ嵌まり込んで共用されてもよい。また、研磨部材は、１つの回転軸において奇数個配置され、旋回軸線に最も近い研磨部材は、他の研磨部材に比べてワークに対する単位時間あたりの研磨能力が小さくてもよい。また、他の研磨部材は、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力が同一又はほぼ同一であってもよい。また、回転軸は、旋回軸線を挟んで平行に一対設けられ、一対の回転軸のそれぞれは、旋回軸線からの距離が同一又はほぼ同一であってもよい。

本発明に係るバリ取り装置によれば、研磨部材の旋回軌跡における旋回中心付近において、研磨能力が小さい研磨部材がワークに接触することになる。従って、ワークの表面に傷がつくことを抑制することができる。また、研磨部材の旋回軌跡における旋回中心付近において研磨能力が小さいので、ワークの表面に対する研磨部材の粗密を低減することができる。これにより、ワークに生じたバリを万遍なく除去しつつ、ワークに対するキズの発生を抑制することができ、さらに、ワークの表面において均一にバリを取ることができる。

また、複数の研磨部材が、それぞれ同一又はほぼ同一の寸法に設けられる場合では、研磨部材の寸法を規格化して、研磨部材の取扱性を向上させることができる。また、複数の研磨部材が、それぞれ砥粒を含み、外側の研磨部材の間に配置される研磨部材が、外側の研磨部材に比べて、砥粒の平均粒径が小さい場合では、旋回軸線に最も近い研磨部材において、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力を、外側の研磨部材に比べて容易かつ確実に小さくすることができる。また、複数の研磨部材が、それぞれブラシ状部分を有し、外側の研磨部材の間に配置される研磨部材が、外側の研磨部材に比べて、ブラシ状部分の剛性が低い場合では、旋回軸線に最も近い研磨部材において、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力を、外側の研磨部材に比べて容易かつ確実に小さくすることができる。

また、複数の研磨部材が、それぞれ回転軸に対して着脱可能に設けられる場合では、研磨部材の消耗時、又はワークの材質や形状等に応じて研磨部材を容易に交換して用いることができる。また、研磨部材が、１つの回転軸において奇数個配置され、旋回軸線に最も近い研磨部材が、他の研磨部材に比べてワークに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい場合では、旋回軌跡における旋回中心付近において研磨能力を確実に小さくすることができる。また、他の研磨部材が、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力が同一又はほぼ同一である場合では、回転軸に取り付ける研磨部材の種類を少なくすることができ、研磨部材の交換等を容易に行うことができる。また、回転軸が、旋回軸線を挟んで平行に一対設けられ、一対の回転軸のそれぞれが、旋回軸線からの距離が同一又はほぼ同一である場合では、研磨部材の旋回軌跡が重なるため、ワークの表面に対する研磨部材の粗密を抑制しつつ、バリ取りの効率を向上させることができる。

本実施形態に係るバリ取り装置の一例を示す図である。 回転軸及び研磨部材の一例を示す平面図である。 回転軸及び研磨部材の一例をＸ方向から見た側面図である。 回転軸及び研磨部材を図３のＡ方向から見た図であり、（Ａ）では、サポート部を取り外した状態の図、（Ｂ）では、サポート部の図である。 回転軸から研磨部材を取り外した状態を示す分解図である。 研磨部材の一例を示し、（Ａ）は端部側から見た図、（Ｂ）は側面側から見た図である。 研磨部材のブラシ状部分の使用状態を示し、（Ａ）は砥粒が大きい場合の図、（Ｂ）は砥粒が小さい場合の図である。 旋回部材を旋回させた場合に研磨部材がワークに接触する部分の軌跡を示し、（Ａ）は旋回軌跡の全体を示す図、（Ｂ）は旋回軌跡の旋回中心付近を示す図である。 バリ取り装置によりワークのバリをとる動作の一例を示す図である。 バリ取り装置によりワークのバリをとる動作の他の例を示す図である。 回転軸及び研磨部材の他の例をＸ方向から見た側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されない。図面においては、適宜、模式的に表現することや、縮尺を変更して表現することがある。また、部材の位置や方向などを、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（上下方向）である。Ｘ方向は前後方向であり、ワークＷを送る方向である。Ｙ方向はＸ方向と直交する左右方向である。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の方向において、適宜、矢印と同じ側を＋側（例、＋Ｘ側）と称し、矢印と反対側を−側（例、−Ｘ側）と称す。

図１は、本実施形態に係るバリ取り装置１００の一例を示す図である。図１に示すように、バリ取り装置１００は、コンベア１０と、支持部２０と、旋回部材３０と、回転軸４０と、研磨部材５０とを備える。コンベア１０は、ワークＷを搬送する。ワークＷは、金属等の平板状の板材である。ワークＷは、レーザ加工機又はパンチプレス等の工作機械により、一部を切断加工又は打ち抜き加工されており、切断加工部分又は打ち抜き加工部分には加工に伴うバリが生じている。

コンベア１０は、例えばベルトコンベア機構である。コンベア１０は、図１に示すように、コンベアフレーム１１と、一対のローラ１２と、無端状のコンベアベルト１３と、ローラ駆動部７１とを有する。コンベアフレーム１１は、本体フレーム６０の支持フレーム６１上に配置される。支持フレーム６１は、本体フレーム６０の内部の下方側に、水平方向に設けられている。一対のローラ１２は、例えばコンベアフレーム１１のＸ方向の両端部にそれぞれ配置され、それぞれＹ軸まわりに回転可能に支持される。一対のローラ１２の少なくとも一方は、ローラ駆動部７１により回転駆動される。ローラ駆動部７１は、例えば電動回転モータ等が用いられる。

無端状のコンベアベルト１３は、一対のローラ１２に掛け渡されて配置される。コンベアベルト１３は、ローラ１２が回転駆動することにより周回移動する。コンベアベルト１３の上面（＋Ｚ側の面）はワークＷが載置される搬送面１３ａであり、＋Ｘ方向に移動する。従って、コンベアベルト１３の搬送面１３ａにワークＷを載置した状態で、ローラ駆動部７１によりローラ１２を回転駆動することにより、搬送面１３ａが＋Ｘ方向に移動し、この移動に伴ってワークＷが＋Ｘ方向に搬送される。

コンベアベルト１３の搬送面１３ａは、例えば床面Ｆと平行になるように（水平面に沿うように）設定されている。これにより、ワークＷは、水平に配置された状態を維持しながら＋Ｘ方向に搬送される。コンベアベルト１３は、表裏を貫通する複数の貫通孔（図示せず）が設けられている。また、コンベア１０には、ワークＷを搬送面１３ａに吸着させる吸着装置１４が設けられている。吸着装置１４は、一対のローラ１２の間であってコンベアベルト１３の上側部分と下側部分との間に配置される。吸着装置１４は、コンベアベルト１３の貫通孔を介してワークＷを吸着する。ワークＷは、吸着装置１４によりコンベアベルト１３の搬送面１３ａに吸着された状態で搬送される。

なお、コンベア１０において、吸着装置１４を備えるか否かは任意であり、吸着装置１４がなくてもよい。例えば、吸着装置１４に代えて、コンベアベルト１３の搬送面１３ａに滑り止め加工等が施されてもよい。また、コンベア１０は、ベルトコンベア機構が用いられることに限定されない。例えば、ローラコンベア機構など、ワークＷを載置して搬送可能な任意の機構が適用されてもよい。

支持部２０は、コンベア１０の上方に配置される。支持部２０は、本体フレーム６０の天井部６２に設けられている。支持部２０の構成は任意の構成が適用可能である。支持部２０は、不図示のＺ方向ガイドを有しており、旋回部材３０をＺ方向（上下方向）に移動可能に支持している。また、支持部２０は、不図示のθＺ方向ガイドを有しており、旋回部材３０をＺ方向に平行の旋回軸線ＡＸ１の軸まわり方向に回転可能に支持している。旋回軸線ＡＸ１は、コンベア１０においてワークＷを搬送する搬送面１３ａに直交している。

なお、支持部２０は、Ｙ方向ガイドが設けられて、旋回部材３０をＹ方向（左右方向又はコンベアベルト１３の幅方向）に移動可能に支持してもよい。支持部駆動部７２は、旋回部材３０をＺ方向に移動させる。支持部駆動部７２は、例えば、回転電動モータを用いたボールねじ機構あるいはラックアンドピニオン機構などが用いられる。支持部駆動部７２は、本体フレーム６０の一部（例えば、天井部６２）に設けられてもよいし、旋回部材３０と一体に設けられてもよい。

支持部駆動部７２を駆動することにより、旋回部材３０を上下方向に移動させ、旋回部材３０をワークＷに対して近接させ、又は離間させることが可能である。旋回部材３０の高さ（又は研磨部材５０の高さ）は、不図示のセンサ等により計測可能である。このセンサからの出力に基づいて支持部駆動部７２を駆動することにより、旋回部材３０（又は研磨部材５０）を所望の高さに設定することが可能である。なお、旋回部材３０をＹ方向に移動可能とする場合は、支持部駆動部７２を駆動することにより、旋回部材３０をワークＷに対して左右方向に移動（揺動）させることが可能である。

旋回部材３０は、支持部２０により、上下方向に移動可能、かつ旋回軸線ＡＸ１周りに回転可能に支持されている。旋回部材３０は、旋回駆動部７３を駆動することにより、旋回軸線ＡＸ１の軸まわり方向に旋回する。旋回駆動部７３は、例えば、回転電動モータ及び減速機などが用いられる。旋回駆動部７３は、本体フレーム６０の一部（例えば、天井部６２）に設けられてもよいし、旋回部材３０と一体に設けられてもよい。旋回部材３０の下端には、ブラシフレーム４７が固定されている。ブラシフレーム４７は、旋回部材３０の回転により旋回する。ブラシフレーム４７の両端には、軸受部４５と、サポート部４６とがそれぞれ設けられる。軸受部４５、サポート部４６、及びブラシフレーム４７については後述する。

図２は、回転軸４０及び研磨部材５０の一例を示す平面図である。図３は、回転軸４０及び研磨部材５０をＸ方向から見た一例を示す側面図である。図４は、回転軸４０及び研磨部材５０を図３のＡ方向から見た図であり、（Ａ）では、サポート部４６を取り外した状態の図、（Ｂ）では、サポート部４６の図である。なお、図４（Ｂ）では、サポート部４６を図３のＡ方向から見た状態を示している。

図２から図３に示すように、旋回部材３０に取り付けられて旋回軸線ＡＸ１の軸まわりに旋回可能である。回転軸４０は、円柱状又は棒状に設けられる。回転軸４０は、旋回軸線ＡＸ１を挟んで平行に一対設けられ、それぞれが回転軸線ＡＸ２の軸まわりに回転可能に配置される。一対の回転軸４０のそれぞれは、コンベア１０における搬送面１３ａと平行な面（すなわち、旋回軸線ＡＸ１に直交する面、あるいはＸＹ面）に沿って、それぞれ回転軸線ＡＸ２の方向（例えばＹ方向）に延びて設けられている。また、一対の回転軸４０は、それぞれ旋回軸線ＡＸ１からの距離が同一又はほぼ同一である。以下、一対の回転軸４０を区別する場合、それぞれ回転軸４１、４２と表記し、回転軸４１の回転軸線ＡＸ２を回転軸線ＡＸ２ａと表記し、回転軸４２の回転軸線ＡＸ２を回転軸線ＡＸ２ｂと表記する場合がある。回転軸線ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂは、旋回軸線ＡＸ１から離間し（図２参照）、かつコンベア１０における搬送面１３ａと平行な面（旋回軸線ＡＸ１に直交する面）に沿って延びている（図３及び図４参照）。回転軸線ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂは、互いに平行である（図２参照）。

各回転軸４０は、軸受部４５及びサポート部４６によってブラシフレーム４７に回転可能に支持されており、旋回部材３０によって旋回可能に支持されている。軸受部４５には、回転軸４０の一方の端部が挿入される。軸受部４５は、回転軸４０の一方の端部を挿入して回転可能に支持する不図示の軸受を備えている。サポート部４６は、図４（Ｂ）に示すように、２つのハンドル４６ａと、３つのノブ４６ｂと、２つの突起４６ｃと、２つの軸受４６ｄとを備えている。

２つのハンドル４６ａは、作業者が把持してサポート部４６を保持するために用いられる。３つのノブ４６ｂは、それぞれネジ部を有しており、このネジ部がブラシフレーム４７に設けられているネジ穴４７ａとネジ結合可能である。ノブ４６ｂのネジ部がネジ穴４７ａとネジ結合することにより、サポート部４６は、ブラシフレーム４７に取り付けられる。２つの突起４６ｃは、それぞれサポート部４６の−Ｙ側に突出して設けられており、ブラシフレーム４７に設けられている２つの孔部４７ｂのそれぞれに挿入可能である。サポート部４６をブラシフレーム４７に取り付ける際、突起４６ｃを孔部４７ｂに挿入することにより、サポート部４６をブラシフレーム４７に位置決めすることができ、ノブ４６ｂのネジ部をネジ穴４７ａに位置決めして両者のネジ結合を容易に行うことができるようにしている。

軸受４６ｄは、回転軸４０の一方の端部が挿入されて、回転軸４０の他方の端部を回転可能に支持する。回転軸４０は、軸受部４５とサポート部４６とで挟まれた状態で支持されている。回転軸４０は、軸受部４５及びサポート部４６の軸受４６ｄにより、回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転可能である。また、回転軸４０には、キー部４３が設けられている。キー部４３については後述する。

各回転軸４０は、回転駆動部７４を駆動することにより、駆動伝達部７５（図３参照）を介して回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転する。回転駆動部７４は、例えば電動モータ等の不図示の駆動源を有する。回転駆動部７４は、例えば、回転電動モータ及び減速機などが用いられる。回転駆動部７４は、本体フレーム６０の一部（例えば、天井部６２）に設けられてもよいし、旋回部材３０の内部あるいは軸受部４５の内部に設けられてもよい。駆動伝達部７５は、回転駆動部７４の駆動力を旋回部材３０及びブラシフレーム４７を介して、軸受部４５に支持されている回転軸４０の一方の端部に伝達する。

研磨部材５０は、各回転軸４０と一体で回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転する。研磨部材５０が回転軸４０と一体で回転する構成については後述する。研磨部材５０は、各回転軸４０について、回転軸線ＡＸ２の方向にドライブディスク５８を挟んで３つ以上連結される。本実施形態では、研磨部材５０が、回転軸線ＡＸ２の方向に３つ連結されている。すなわち、本実施形態では、研磨部材５０が、１つの回転軸４０において奇数個配置されている。

なお、研磨部材５０の配置数については、３つに限定されず、４つ以上連結されてもよい。この場合、研磨部材５０の配置数は、奇数個であってもよいし、偶数個であってもよい。また、研磨部材５０の配置数は、一対の回転軸４０において互いに異なってもよい。複数の研磨部材５０は、それぞれ回転軸４０に対して着脱可能に設けられる。このため、研磨部材５０が消耗した場合、又はワークＷの材質や形状等に応じて研磨部材５０を選択する場合に、研磨部材５０を容易に交換することができる。

以下、本実施形態において、３つの研磨部材５０を区別する場合、それぞれ研磨部材５１、５２、５３と表記する場合がある。この場合において、３つの研磨部材５０は、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５０を研磨部材５１、５３と表記し、この研磨部材５１、５３の間に配置される内側の研磨部材５０を研磨部材５２と表記する。

複数の研磨部材５０は、それぞれ同一又はほぼ同一の寸法に設けられる。これにより、研磨部材５０の寸法を規格化して、研磨部材５０の取扱性を向上させることができる。また、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５１、５３の間に配置される内側の研磨部材５２は、外側の研磨部材５１、５３に比べてワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい。なお、研磨部材５２は、旋回軸線ＡＸ１に最も近い研磨部材５０である。従って、旋回軸線ＡＸ１に最も近い研磨部材５２は、他の研磨部材５１、５３に比べてワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さいともいえる。また、研磨部材５２は、回転軸線ＡＸ２の方向に並ぶ複数の研磨部材５０のうち中央に配置されている。従って、回転軸線ＡＸ２の方向の中央に配置される研磨部材５２は、外側の研磨部材５１、５３に比べて、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さいともいえる。

ここで、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力については、例えば、回転軸４０を同一の回転条件で回転させた場合に、単位時間内においてワークＷの表面を研磨する（削る）能力である。なお、研磨能力が小さいとは、研磨力が小さい、あるいは、摩擦力が小さい、摩擦係数が小さいと表現することができる。

また、研磨部材５１、５３は、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力が同一又はほぼ同一である。この構成により、各研磨部材５１、５３において、ワークＷの表面に対してバランスよく研磨することができる。また、用意する研磨部材５０の種類を少なくすることができる。

図５は、回転軸４０から研磨部材５０を取り外した状態を示す分解図である。図５には、Ｙ方向に見た場合の回転軸４０の形状、及びＹ方向に見た場合のドライブディスク５７、５８の形状を合わせて示している。図６は、研磨部材５０の一例を示し、（Ａ）は端部側から見た図、（Ｂ）は側面側から見た図である。各研磨部材５０（５１、５２、５３）は、それぞれ筒状部分５４と、ブラシ状部分５５とを含む。筒状部分５４は、回転軸４０を貫通する貫通部５４ａを備えている。研磨部材５３の筒状部分５４は、貫通部５４ａの両端の一方にドライブディスク５７を嵌め込むための嵌合部５４ｂを有している。また、研磨部材５３の筒状部分５４は、貫通部５４ａの両端の他方にドライブディスク５８を嵌め込むための嵌合部５４ｃを有している。

研磨部材５１、５２の筒状部分５４は、貫通部５４ａの両端にドライブディスク５８を嵌め込むための嵌合部５４ｂ、５４ｃをそれぞれ有している。なお、研磨部材５１〜５３において、嵌合部５４ｂ、５４ｃは、同一又はほぼ同一の形状である。

嵌合部５４ｂ、５４ｃの内周形状は、対向する円形部分と、円形部分をつなぐ直線部分とを備える形状に設けられている。また、ドライブディスク５７、５８の外周形状は、嵌合部５４ｂ、５４ｃの内周形状と同様に、対向する円形部分と、円形部分をつなぐ直線部分とを備える形状に設けられている。従って、ドライブディスク５７、５８が嵌合部５４ｂ、５４ｃにはめ込まれた状態では、ドライブディスク５７、５８と嵌合部５４ｂ、５４ｃとは、相対的な回転が規制された状態となり、回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に一体となって回転することになる。

ドライブディスク５７は、研磨部材５３の軸受部４５側に配置される。ドライブディスク５７は、回転軸４０を貫通させる貫通部５７ａを有する。貫通部５７ａは、回転軸４０の外径の形状に対応して円形に形成されている。ドライブディスク５７は、回転軸４０に固定するための不図示のボルトとネジ結合するネジ穴５７ｂを備えている。

ドライブディスク５８は、研磨部材５１と研磨部材５２との間、研磨部材５２と研磨部材５３との間、及び研磨部材５１のサポート部４６側にそれぞれ配置される。ドライブディスク５８は、回転軸４０を貫通させる貫通部５８ａを有する。貫通部５８ａは、回転軸４０のキー部４３の形状に対応して、対向する円形部分と、円形部分をつなぐ直線部分とを備える形状に設けられている。貫通部５８ａの直線部分が、回転軸４０のキー部４３の形状に対応する。キー部４３は、図５に示すように、回転軸４０の＋Ｙ側の端部から、ドライブディスク５８を配置する箇所を含んで設けられている。

ドライブディスク５８の貫通部５８ａに回転軸４０を挿入した状態では、キー部４３が貫通部５８ａの直線部分に対向することにより、回転軸４０とドライブディスク５８とは、相対的な回転が規制された状態となり、回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に一体となって回転することになる。なお、ドライブディスク５７は、不図示のボルトにより回転軸４０に固定されており、回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に一体となって回転する。このように、ドライブディスク５７、５８が回転軸４０と一体となって回転することにより、研磨部材５０（５１、５２、５３）の筒状部分５４は、回転軸４０と一体となって回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転する。

従って、回転軸４０を回転駆動部７４により回転させることにより、各研磨部材５１、５２、５３は、回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に一体となって回転する。なお、回転軸４０の−Ｙ側ではドライブディスク５７が不図示のボルトにより回転軸４０に固定され、さらに回転軸４０の＋Ｙ側ではサポート部４６で＋Ｙ側のドライブディスク５８を押さえている。これにより、３つの研磨部材５１、５２、５３は、回転軸線ＡＸ２方向への移動が規制され、研磨部材５１、５２、５３の嵌合部５４ｂ、５４ｃからドライブディスク５７、５８が外れるのを防止している。

回転軸４０に各研磨部材５１、５２、５３を装着する手順について説明する。先ず、回転軸４０の解放端（＋Ｙ側の端部）からドライブディスク５７を挿入し、軸受部４５の＋Ｙ側にドライブディスク５７をボルトで回転軸４０に固定する。続いて、回転軸４０の解放端から研磨部材５３を挿入して、嵌合部５４ｂにドライブディスク５７を嵌め入れる。続いて、回転軸４０の解放端からドライブディスク５８を挿入し、研磨部材５３の嵌合部５４ｃにドライブディスク５８を嵌め入れる。続いて、回転軸４０の解放端から研磨部材５２を挿入して、嵌合部５４ｂにドライブディスク５８を嵌め入れる。

続いて、回転軸４０の解放端からドライブディスク５８を挿入し、研磨部材５２の嵌合部５４ｃにドライブディスク５８を嵌め入れる。続いて、回転軸４０の解放端から研磨部材５１を挿入して、嵌合部５４ｂにドライブディスク５８を嵌め入れる。続いて、回転軸４０の解放端からドライブディスク５８を挿入し、研磨部材５１の嵌合部５４ｃにドライブディスク５８を嵌め入れる。この状態で、ブラシフレーム４７にサポート部４６が取り付けられることにより、回転軸４０への研磨部材５１、５２、５３の装着が完了する。なお、回転軸４０から研磨部材５１、５２、５３を取り外す場合は、上記と逆の手順により行う。

図２に示すように、研磨部材５１と研磨部材５２との間、及び研磨部材５２と研磨部材５３との間にはそれぞれドライブディスク５８が配置されており、このドライブディスク５８は、研磨部材５１及び研磨部材５２の嵌合部５４ｃ、研磨部材５２及び研磨部材５３の嵌合部５４ｃにそれぞれ嵌まり込んだ状態となっている。従って、回転軸４０の回転によりドライブディスク５８が回転すると、１つのドライブディスク５８が２つの研磨部材５１、５２（又は研磨部材５２、５３）に対して回転軸４０が回転を伝達することになる。すなわち、１つのドライブディスク５８は、２つの研磨部材５１、５２（又は研磨部材５２、５３）で共用されている。

研磨部材５１、５３の間に配置される研磨部材５２は、研磨部材５１、５３に比べて、ブラシ状部分５５において、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい。ブラシ状部分５５は、例えば、布やすり、紙やすり等の可撓性を有する短冊状のやすり片を有する。図７は、研磨部材５０のブラシ状部分５５の使用状態を示し、（Ａ）は砥粒５６Ａが大きい場合の図、（Ｂ）は砥粒５６Ｂが小さい場合の図である。図７（Ａ）は、例えば、研磨部材５１、５３に設けられるブラシ状部分５５の一例を示している。図７（Ｂ）は、例えば、研磨部材５２に設けられるブラシ状部分５５の一例を示している。

ブラシ状部分５５は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、砥粒５６Ａ、５６Ｂを備えている。砥粒５６Ａ、５６Ｂは、短冊状の両面に設けられている。従って、研磨部材５０が回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転した場合に、ブラシ状部分５５のうち砥粒５６Ａ、５６ＢがワークＷの表面に当接してバリを除去する。なお、砥粒５６Ａ、５６Ｂは、短冊状の両面のうち一方（回転により当たる面）のみに設けられてもよい。図７（Ａ）に示すように、研磨部材５１、５３に用いられる砥粒５６Ａは平均粒径が大きい。一方、図７（Ｂ）に示すように、研磨部材５２に用いられる砥粒５６Ｂは平均粒径が小さい。これにより、研磨部材５２は、ワークＷに対する単位時間あたりに研磨能力が研磨部材５１、５３に比べて小さくなっている。

なお、研磨部材５０は、砥粒５６Ａ、５６Ｂを用いる構成に限定されない。例えば、研磨部材５０は、金属ブラシが用いられてもよい。この場合、研磨部材５１、５３は、ブラシ状部分５５の剛性が高く、研磨部材５２は、ブラシ状部分５５の剛性が研磨部材５１、５３のブラシ状部分５５の剛性より低く設定される。ブラシ状部分５５が金属ブラシの場合は、ワークＷに対する単位時間あたりに研磨能力はブラシに用いられる金属細線の材質、あるいは直径によって剛性を設定することができる。例えば、研磨部材５１、５３のブラシ状部分５５に用いられる金属ブラシは、硬い材質あるいは太い直径の金属細線が用いられ、研磨部材５２のブラシ状部分５５に用いられる金属ブラシは、柔らかい材質あるいは細い直径の金属細線が用いられる。

また、研磨部材５０は、ブラシ状部分５５を持つ構成に限定されない。例えば、円柱状の表面に砥粒等が設けられ、この円柱状の部分が回転しながらワークＷの表面に接触するような構成が適用されてもよい。いずれの構成であっても、研磨部材５２は、研磨部材５１、５３に比べて、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さくなるように設定される。

図８は、旋回部材３０を旋回させた場合に研磨部材５０がワークＷに接触する部分の軌跡を示し、（Ａ）は旋回軌跡の全体を示す図、（Ｂ）は旋回軌跡の旋回中心付近を示す図である。図８（Ａ）は、一対の回転軸４０に装着された６つの研磨部材５０の全体の軌跡を示している。図８（Ｂ）は、６つの研磨部材５０のうちそれぞれの回転軸４０の回転軸線ＡＸ２の方向の中央の研磨部材５２についての軌跡を示している。なお、図８では、回転軸４０の記載を省略している。

図８（Ａ）に示すように、研磨部材５０を回転軸線ＡＸ２の軸線まわりに回転させつつ、旋回部材３０を旋回軸線ＡＸ１の軸線まわりに旋回させると、６つの研磨部材５０がワークＷに接触する領域である旋回軌跡Ｑは、円環状の領域となる。この場合、一方の回転軸４０に装着された３つの研磨部材５０についての軌跡と、他方の回転軸４０に装着された３つの研磨部材５０についての軌跡とは、同一の軌跡となる。

また、図８（Ｂ）に示すように、各回転軸４０において、回転軸線ＡＸ２の方向の中央に配置される研磨部材５２がワークＷに当接する最小内径領域Ｑａは、６つの研磨部材５０の旋回軌跡Ｑの円環状の領域のうち旋回中心付近の領域である。最小内径領域Ｑａは、旋回部材３０を旋回させる場合に研磨部材５０が密にワークＷに当接する。本実施形態では、内側の研磨部材５２が、外側の研磨部材５１、５３に比べてワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さいので、最小内径領域ＱａにおいてワークＷに対する単位時間あたりに研磨量が少なくなっている。これにより、最小内径領域Ｑａにおいて研磨部材５０によりワークＷの表面Ｗｂに傷がつくことが抑制される。また、６つの研磨部材５０の旋回軌跡Ｑの全体において、ワークＷの表面Ｗｂに対する研磨部材５０の粗密が低減されており、ワークＷの表面Ｗｂに生じているバリをバランスよく除去することが可能となる。

次に、上記のように構成されたバリ取り装置１００の動作を説明する。図９及び図１０は、バリ取り装置１００によりワークＷの表面Ｗｂに生じているバリをとる動作の一例を示す図である。ワークＷは、レーザ加工機又はパンチプレス等の工作機械によって一部を切断加工又は打ち抜き加工され、加工部分Ｗａ（図９及び図１０参照）が形成された状態で、コンベア１０により搬送される。ワークＷを加工することにより、このような加工部分Ｗａにバリが生じることがある。バリ取り装置１００は、加工部分Ｗａに沿って生じているバリをワークＷから除去する。

先ず、支持部駆動部７２（図１等参照）を駆動して研磨部材５０の高さ（Ｚ方向の位置）を調整し、ブラシ状部分５５の下端が適度にワークＷに当接する高さに調整する。研磨部材５０の高さの調整は、ワークＷの厚さ等によって予め設定された高さに、不図示の制御部等により支持部駆動部７２が制御されて自動で設定されてもよいし、作業者が手動で設定してもよい。

続いて、コンベア１０によるワークＷの搬送に先だって、回転駆動部７４により回転軸４０（研磨部材５０）を回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転させ、かつ、旋回駆動部７３により旋回部材３０を旋回軸線ＡＸ１の軸まわり方向に旋回させる。回転駆動部７４による回転軸４０の単位時間あたりの回転数（ｒｐｍ）、及び旋回駆動部７３による旋回部材３０の単位時間あたりの回転数（ｒｐｍ）は、不図示の制御部等により制御されてもよいし、作業者が手動で設定されてもよい。なお、図４に示すように、一対の回転軸４０（４１、４２）は、回転軸線ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂの軸方向まわりに同一方向に回転させてもよいし、互いに異なる方向に回転させてもよい。

続いて、回転軸４０の回転、及び旋回部材３０の旋回が安定した段階で、コンベア１０によりワークＷを搬送させる。なお、６つの研磨部材５０は、ブラシ状部分５５によって旋回軌跡Ｑを形成した状態となっている。この状態でコンベア１０によりワークを＋Ｘ方向に搬送することにより、研磨部材５０のブラシ状部分５５（砥粒５６Ａ、５６Ｂ）がワークＷの表面Ｗｂに接触する。ワークＷの加工部分Ｗａに沿って生じているバリは、ブラシ状部分５５（砥粒５６Ａ、５６Ｂ）に接触して削り取られることにより、表面Ｗｂから除去される。

ワークＷは、図９に示すように、Ｙ方向の寸法Ｌ１が旋回軌跡Ｑにおける外径の寸法Ｌ２よりも小さい。従って、コンベア１０によりワークＷを＋Ｘ方向に搬送するだけで、ワークＷが旋回軌跡Ｑを通過することによりワークＷの表面Ｗｂの全面からバリが除去される。なお、ワークＷが旋回軌跡Ｑを＋Ｘ方向に通過する過程において、旋回軌跡Ｑのうち最小内径領域ＱａではワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さくなっている。これにより、ワークＷの表面Ｗｂに傷がつくことが抑制され、また、ワークＷが旋回軌跡Ｑを通過した後に、最小内径領域Ｑａを通過した跡が帯状に残って製品価値を低下させることを抑制する。

また、図１０に示すように、ワークＷのＹ方向の寸法Ｌ３が旋回軌跡Ｑにおける外径の寸法Ｌ２よりも大きい場合、旋回部材３０を旋回軸線ＡＸ１の軸方向まわりに旋回させつつ、Ｙ方向に往復移動させて対応する。旋回部材３０のＹ方向への移動は、支持部駆動部７２（図１等参照）を駆動することにより行う。図１０に示す場合では、回転駆動部７４により回転軸４０（研磨部材５０）を回転軸線ＡＸ２の軸まわり方向に回転させ、かつ、旋回駆動部７３により旋回部材３０を旋回軸線ＡＸ１の軸まわり方向に旋回させる。さらに、支持部駆動部７２により旋回部材３０をＹ方向に往復移動させる。

これにより、旋回軌跡ＱはＹ方向に揺動することになる。旋回軌跡ＱがＹ方向に揺動する際のＹ方向の寸法Ｌ４は、ワークＷのＹ方向の寸法Ｌ３より大きくなっている。従って、ワークＷのＹ方向の寸法Ｌ３が旋回軌跡Ｑにおける外径の寸法Ｌ２よりも大きい場合であっても、ワークＷを＋Ｘ方向に１回通過させることにより、ワークＷの表面Ｗｂの全面に研磨部材５０を接触させることができる。なお、旋回部材３０をＹ方向に往復移動させる周期は、不図示の制御部により制御されてもよいし、作業者が手動で設定されてもよい。

ワークＷは、Ｙ方向に揺動する旋回軌跡Ｑを＋Ｘ方向に通過することにより、図９に示す場合と同様に、ワークＷの表面Ｗｂの全面からバリが除去される。なお、ワークＷが旋回軌跡Ｑを＋Ｘ方向に通過する過程において、旋回軌跡Ｑのうち最小内径領域ＱａではワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さくなっているので、ワークＷの表面Ｗｂに傷がつくことが抑制される。

上記した実施形態では、１つの回転軸４０に研磨部材５０が３つ配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図１１は、回転軸４０の他の例をＸ方向から見た側面図である。また、以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。

図１１に示す回転軸４０Ａには、研磨部材５０が４つ配置される。４つの研磨部材５０のうち、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５０の間に配置される２つの研磨部材５０は、旋回軸線ＡＸ１から等しい距離に配置される。従って、この場合、旋回軸線ＡＸ１に最も近い研磨部材５０は、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５０の間に配置される２つの研磨部材５０である。この２つの内側の研磨部材５０は、外側の研磨部材５０に比べて、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さくなるように設定される。

図１１に示す構成であっても、最小内径領域ＱａにおいてワークＷの表面Ｗｂに傷がつくことが抑制され、また、ワークＷの表面Ｗｂに対する研磨部材５０の粗密を低減するので、ワークＷに対するキズの発生を抑制し、ワークＷの表面において均一にバリを取ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５１、５３の間に配置される研磨部材５２が、研磨部材５１、５３に比べてワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が小さいので、研磨部材５２が接触する最小内径領域ＱａにおいてワークＷの表面Ｗｂに傷がつくことを抑制できる。また、研磨部材５０の旋回軌跡Ｑにおいて、ワークＷの表面Ｗｂに対する研磨部材５０の粗密を低減するので、ワークＷの表面Ｗｂにおいて均一にバリを取ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記した実施形態あるいは変形例に限定されない。また、上記した実施形態あるいは変形例で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。例えば、上記した実施形態では、回転軸線ＡＸ２の方向における外側の研磨部材５１、５３は、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が同一又はほぼ同一である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、研磨部材５１、５３は、ワークＷに対する単位時間あたりの研磨能力が互いに異なってもよい。

また、上記した実施形態では、回転軸４０が旋回部材３０に一対設けられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、回転軸４０が１つだけ設けられる構成であってもよいし、３つ以上設けられる構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、回転軸４０が一対設けられ、一対の回転軸４０が旋回軸線ＡＸ１を挟んで配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、複数の回転軸４０が旋回軸線ＡＸ１を挟まずに、旋回軸線ＡＸ１に対して片側に配置される構成であってもよい。また、例えば、複数の回転軸４０のうち１つの回転軸４０が旋回軸線ＡＸ１上に配置されてもよい。

また、上記した実施形態では、一対の回転軸４０のそれぞれが、旋回軸線ＡＸ１からの距離が同一又はほぼ同一である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、一対の回転軸４０において、それぞれ旋回軸線ＡＸ１からの距離が異なるように配置される構成であってもよい。

Ｆ・・・床面
Ｑ・・・旋回軌跡
Ｑａ・・・最小内径領域
Ｗ・・・ワーク
ＡＸ１・・・旋回軸線
ＡＸ２、ＡＸ２ａ、ＡＸ２ｂ・・・回転軸線
Ｗａ・・・加工部分
Ｗｂ・・・表面
１０・・・コンベア
１１・・・コンベアフレーム
１２・・・ローラ
１３・・・コンベアベルト
１３ａ・・・搬送面
１４・・・吸着装置
２０・・・支持部
３０・・・旋回部材
４０、４０Ａ、４１、４２・・・回転軸
４３・・・キー部
４５・・・軸受部
４６・・・サポート部
４７・・・ブラシフレーム
５０、５１、５２、５３・・・研磨部材
５４・・・筒状部分
５４ａ、５７ａ、５８ａ・・・貫通部
５４ｂ、５４ｃ・・・嵌合部
５５・・・ブラシ状部分
５６Ａ、５６Ｂ・・・砥粒
５７、５８・・・ドライブディスク
６０・・・本体フレーム
６１・・・支持フレーム
６２・・・天井部
７１・・・ローラ駆動部
７２・・・支持部駆動部
７３・・・旋回駆動部
７４・・・回転駆動部
１００・・・バリ取り装置

Claims (9)

1. ワークを搬送するコンベアと、
   前記コンベアの上方に配置された支持部と、
   前記支持部に支持され、前記コンベアにおけるワークの搬送面に直交する旋回軸線の軸まわり方向に旋回可能な旋回部材と、
   前記旋回部材に取り付けられて旋回可能であり、前記搬送面と平行な面に沿った回転軸線の方向に延びて設けられ、前記回転軸線の軸まわり方向に回転可能な回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられて前記回転軸線の軸まわり方向に回転し、前記回転軸線の方向に３つ以上並んで配置される複数の研磨部材と、を備え、
   複数の前記研磨部材のうち、前記回転軸線の方向における外側の前記研磨部材の間に配置される前記研磨部材は、外側の前記研磨部材に比べてワークに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい、バリ取り装置。
2. 複数の前記研磨部材は、それぞれ同一又はほぼ同一の寸法に設けられる、請求項１に記載のバリ取り装置。
3. 複数の前記研磨部材は、それぞれ砥粒を含み、
   外側の前記研磨部材の間に配置される前記研磨部材は、外側の前記研磨部材に比べて、前記砥粒の平均粒径が小さい、請求項１又は請求項２に記載のバリ取り装置。
4. 複数の前記研磨部材は、それぞれブラシ状部分を有し、
   外側の前記研磨部材の間に配置される前記研磨部材は、外側の前記研磨部材に比べて、前記ブラシ状部分の剛性が低い、請求項１又は請求項２に記載のバリ取り装置。
5. 複数の前記研磨部材は、それぞれ前記回転軸に対して着脱可能に設けられる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
6. 前記回転軸を貫通させた状態で前記研磨部材間に配置され、前記研磨部材に設けられている嵌合部に嵌まり込むことにより前記回転軸の回転を前記研磨部材に伝達するドライブディスクを備え、
   １つの前記ドライブディスクは、２つの前記研磨部材の前記嵌合部にそれぞれ嵌まり込んで共用される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
7. 前記研磨部材は、１つの前記回転軸において奇数個配置され、
   前記旋回軸線に最も近い前記研磨部材は、他の前記研磨部材に比べてワークに対する単位時間あたりの研磨能力が小さい、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
8. 前記他の研磨部材は、ワークに対する単位時間あたりの研磨能力が同一又はほぼ同一である、請求項７に記載のバリ取り装置。
9. 前記回転軸は、前記旋回軸線を挟んで平行に一対設けられ、
   一対の前記回転軸のそれぞれは、前記旋回軸線からの距離が同一又はほぼ同一である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のバリ取り装置。

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