JP7423670B2 - バリ取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに形成されるバリを除去するバリ取り装置に関する。

鋳造又は機械加工されたワークに形成されたバリを除去するために、バリ取り装置が用いられる（一例として、下記特許文献１を参照）。一般的なバリ取り装置は、ワークを固定する固定治具と、固定治具に固定されたワークの被加工面を切削するヤスリ部と、ヤスリ部を移動させる移動機構とを備える。

特開２０１５－１３４４０７号公報

従来の一般的なバリ取り装置において、精密且つ均一にバリを除去するためには、ワークを固定治具に対して高精度に固定する必要がある。また、固定治具は、ワークの形状に応じて用意しなければならず汎用性がない。一般的なバリ取り装置は、専用の治具と移動機構を有するため、高価である。

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

本発明の一態様は、ラック状の切削面を有するヤスリ部と、ワークが前記切削面に押し付けられた際に前記ワークに追従して前記ヤスリ部が変位可能であるように前記ヤスリ部を支持する支持部と、を備え、前記支持部は、前記ヤスリ部を吊り下げている、バリ取り装置である。

本発明のバリ取り装置によれば、ワークをヤスリ部に押し付けて、ワークを往復動作させることで、ワークの被加工面に対して簡単に切削（バリの除去）を実施することができる。従来技術と異なり、ワークを固定治具に高精度に固定する必要がない。ヤスリ部の切削面がラック状であるため、切削面に目詰まりが生じにくく、メンテナンス（ラック部材の清掃又は交換）の頻度が少なくて済む。汎用のロボットでワークを把持できるため、ワークを固定するための専用の治具と移動機構が不要である。ヤスリ部の切削面にワークの被加工面を強く押し当てた状態でヤスリ部を往復動作させても、ラック状の切削面は、ワークの被加工面へのダメージを最小限に抑えながら、被加工面から出っ張ったバリだけを除去することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るバリ取り装置の斜視図である。 図２は、ヤスリ部の要部拡大図である。 図３は、バリ取り装置の使用状態を示す図である。

図１に示す本実施形態に係るバリ取り装置１０は、ワークＷに形成されたバリを除去するために使用される。対象物となるワークＷは、主として金属製ワークである。図１に示すワークＷは、所定形状に形成された鋳造品であり、当該鋳造品には湯口Ｗ１が形成されている。ワークＷは、機械加工により所定形状に形成されたワークであってもよい。

バリ取り装置１０は、ヤスリ部１２と、支持部１４とを備える。ヤスリ部１２は、ラック状の切削面１２ｓを有する。具体的に、ヤスリ部１２は、切削面１２ｓが形成された切削具１６と、切削具１６が固定されたベース部３０とを有する。切削具１６は、複数の固定部品１８（ボルト等）によりベース部３０に固定されている。本実施形態において、切削具１６は、幅方向に互いに連結された複数のラック部材２０からなる。複数のラック部材２０は、固定部品１８によって互いに連結されている。

ラック部材２０は、例えば、金属製であり、棒状（バー状）に形成された直線状の長尺部材である。ラック部材２０の一方面にラック２１（複数の歯部からなる凹凸形状）が形成されている。ラック２１が形成された側が、ヤスリ部１２の切削面１２ｓである。

図２に示すように、ラック２１は、ラック部材２０の長さ方向（Ａ方向）に沿って並んだ複数の凸部２４（歯部）を有する。各凸部２４は台形状である。複数の凸部２４間に、複数の凹部２６が形成されている。各凸部２４の頂部２４ｔは、ラック部材２０の長さ方向と平行な平面である。

図１に示すように、本実施形態では、切削具１６は、ベース部３０の両側に分離して２つ配置されている。なお、切削具１６は、ベース部３０に対して１つのみ設けられてもよい。切削具１６は、棒状の複数のラック部材２０が連結されてなるものではなく、棒状の複数のラック部材２０に相当する幅を有するプレート状のラック部材からなるものでもよい。

ベース部３０の上端が支持部１４によって支持されている。ベース部３０は、２つの切削具１６を支持している。ヤスリ部１２において、２つの切削具１６の切削面１２ｓの間には、切削面１２ｓに対して凹んだ凹部３２が形成されている。ワークＷにおいてバリの除去が必要な被加工面Ｗｓと同じ側には、図示しない突起が形成されている。当該凹部３２は、当該突起がヤスリ部１２の切削面１２ｓに接触しないように設けられた逃げ部である。上記突起が設けられない場合には、ヤスリ部１２の片側の全面が切削面１２ｓとなっていてもよい。すなわち、上記突起が設けられない場合には、上記逃げ部としての凹部３２は設けられなくてもよい。

支持部１４は、ワークＷが切削面１２ｓに押し付けられた際にワークＷに追従してヤスリ部１２が変位可能であるようにヤスリ部１２を支持する。本実施形態において、支持部１４は、ヤスリ部１２を吊り下げている。ヤスリ部１２にワークＷが押し付けられていないとき、ヤスリ部１２は、自重で略鉛直方向に沿った姿勢となっている。支持部１４は、ヤスリ部１２をフローティング支持するフローティング機構３４と、フローティング機構３４を支持する本体フレーム３６とを有する。

フローティング機構３４は、ヤスリ部１２に固定された第１部材３４１と、第１部材３４１に対して回動可能に連結された第２部材３４２と、第２部材３４２に対して回動可能に連結された第３部材３４３とを有する。第１部材３４１は、ヤスリ部１２のベース部３０の上端部から上方に延出している。第１部材３４１は、ベース部３０に連結された別部材であってもよく、ベース部３０と一体成形された部品であってもよい。

第２部材３４２の下端部は、第１部材３４１の上端部に連結されている。第２部材３４２は、第１関節部４１を介して、水平軸線を中心に第１部材３４１に対して回動可能に連結されている。第１関節部４１は、第１ベアリング４１１を有する。第３部材３４３の下端部は、第２部材３４２の上端部に連結されている。第３部材３４３は、第２関節部４２を介して、水平軸線を中心に第２部材３４２に対して回動可能に連結されている。第２関節部４２は、第１関節部４１よりも上方に位置する。第２関節部４２は、第２ベアリング４２１を有する。

フローティング機構３４は、本体フレーム３６に対して鉛直軸線を中心に回動可能に支持されている。具体的には、第３部材３４３は、軸部４３を介して、鉛直軸線を中心に本体フレーム３６に回動可能に支持されている。第３部材３４３は、図示しない回動範囲規制機構によって、鉛直軸線周りの可動領域が所定角度範囲内に規制されている。

本体フレーム３６は、床面に固定される固定プレート５０と、固定プレート５０から上方に延出した支持アーム５２とを有する。支持アーム５２は、固定プレート５０から鉛直方向に延びる縦フレーム５２１と、縦フレーム５２１の上端部から水平方向に延びる横フレーム５２２とを有する。横フレーム５２２の先端部にフローティング機構３４（具体的には、第３部材３４３）が取り付けられている。

バリ取り装置１０は、以下のように使用される。

図３において、ロボット６０がワークＷを把持している。ロボット６０は、例えば、図３に示されるような多関節アーム６２を備える。多関節アーム６２の先端にはワークＷを把持するワーク把持具６４が装着されている。図３に示すワーク把持具６４は、ワークＷに設けられた突起状の湯口Ｗ１を把持できるように構成されている。なお、ワーク把持具６４がワークＷを保持する部分は、湯口Ｗ１に限らず、ワークＷの他の部分であってもよい。ワーク把持具６４は、ワークＷを幅方向両側から把持してもよい。

ロボット６０は、被加工面Ｗｓが若干だけ斜め上方を向くようにワーク把持具６４によりワークＷを保持し、バリ取り装置１０のヤスリ部１２（切削面１２ｓ）にワークＷの被加工面Ｗｓを押し付ける。ワークＷをヤスリ部１２の切削面１２ｓに押し付けると、ヤスリ部１２がワークＷに押されて変位する。具体的には、フローティング機構３４によって支持されたヤスリ部１２は、図３においてワークＷから右方向に押されることで、右方向に変位する。

フローティング機構３４は、第１関節部４１と第２関節部４２とを有するため、ヤスリ部１２はワークＷと平行を保ったまま変位できる。ワークＷの被加工面Ｗｓが、図３に示されるように鉛直方向に対して傾斜している場合、ヤスリ部１２も追従して、被加工面Ｗｓと同一角度で傾斜する姿勢となる。すなわち、ワークＷがヤスリ部１２に押し付けられた際、ヤスリ部１２はワークＷの被加工面Ｗｓに倣った姿勢となり、切削面１２ｓは若干だけ斜め下方を向いた状態となる。

斜め上方に向いた被加工面Ｗｓに、斜め下方に向いた切削面１２ｓが載る状態となるため、被加工面Ｗｓにはヤスリ部１２の重さの一部が作用する。これにより、被加工面Ｗｓと切削面１２ｓとの間には適度な面圧が作用する。ロボット６０は、ワークＷをヤスリ部１２に押し付けた状態で、ワークＷの被加工面Ｗｓと平行な方向（Ｂ方向）にワークＷを往復動作させる。当該ワークＷの往復動作に伴い、ワークＷの被加工面Ｗｓに形成されたバリが、ヤスリ部１２の切削面１２ｓによって削られる。この結果、バリが除去される。

バリ取り装置１０は、以下の効果を奏する。

ヤスリ部１２が支持部１４によって変位可能に支持されているため、ロボット６０でワークＷを保持し、ワークＷをヤスリ部１２の切削面１２ｓに押し付けると、ヤスリ部１２がワークＷに押されて変位する。従って、ロボット６０によりワークＷをヤスリ部１２に押し付けて、ワークＷを往復動作させることで、ワークＷの被加工面Ｗｓに対して簡単に切削（バリの除去）を実施することができる。従来技術と異なり、ワークＷを固定治具に高精度に固定する必要がない。ヤスリ部１２の切削面１２ｓがラック状であるため、切削面１２ｓに目詰まりが生じにくく、メンテナンス（ラック部材２０の清掃又は交換）の頻度が少なくて済む。汎用のロボット６０でワークＷを把持できるため、ワークＷを固定するための専用の治具と移動機構が不要である。ヤスリ部１２の切削面１２ｓにワークＷの被加工面Ｗｓを強く押し当てた状態でヤスリ部１２を往復動作させても、ラック状の切削面１２ｓは、ワークＷの被加工面Ｗｓへのダメージを最小限に抑えながら、被加工面Ｗｓから出っ張ったバリだけを除去することができる。

ヤスリ部１２が支持部１４に吊り下げられているため、ワークＷをヤスリ部１２に押し付けた際にはヤスリ部１２の自重によって押付け荷重が得られる。従って、バネ等の弾性付勢部材を用いることなく、ヤスリ部１２をワークＷに追従して変位させる機構を構築できる。

支持部１４は、ヤスリ部１２をフローティング支持するフローティング機構３４と、フローティング機構３４を支持する本体フレーム３６とを有する。このようにヤスリ部１２がフローティング支持されるため、切削時の荷重（ヤスリ部１２に対するワークＷの押付け荷重）を適切な範囲内に容易に調整することができる。

フローティング機構３４は、ヤスリ部１２に固定された第１部材３４１と、第１部材３４１に対して回動可能に連結された第２部材３４２と、第２部材３４２に対して回動可能に連結された第３部材３４３とを有する。この構成により、ワークＷをヤスリ部１２に押し付けた際に、ワークＷの被加工面Ｗｓとヤスリ部１２の切削面１２ｓとが平行に維持される。従って、バリの除去を均一に実施することができる。あるいは、バリの除去を効率的に実施することができる。

フローティング機構３４は、本体フレーム３６に対して鉛直軸線を中心に回動可能に支持されている。フローティング機構３４に支持されたヤスリ部１２が鉛直軸線を中心に回動可能であるため、ワークＷをヤスリ部１２に押し当てた際に、ヤスリ部１２がワークＷの被加工面Ｗｓの向きに追従することができる。従って、バリの除去を一層均一に実施することができる。

ヤスリ部１２は、幅方向に互いに連結された棒状の複数のラック部材２０を有する。一般的なラック部材２０を複数連結することにより、ヤスリ部１２を簡単に製作することができる。連結するラック部材２０の数の選択により、ヤスリ部１２（切削面１２ｓ）の幅を容易に調整することができる。

上記の実施形態をまとめると、以下のようになる。

上記の実施形態は、ラック状の切削面（１２ｓ）を有するヤスリ部（１２）と、ワーク（Ｗ）が前記切削面に押し付けられた際に前記ワークに追従して前記ヤスリ部が変位可能であるように前記ヤスリ部を支持する支持部（１４）と、を備えるバリ取り装置（１０）を開示する。

前記支持部は、前記ヤスリ部を吊り下げている。

前記支持部は、前記ヤスリ部をフローティング支持するフローティング機構（３４）と、前記フローティング機構を支持する本体フレーム（３６）とを有する。

前記フローティング機構は、前記ヤスリ部に固定された第１部材（３４１）と、前記第１部材に対して回動可能に連結された第２部材（３４２）と、前記第２部材に対して回動可能に連結された第３部材（３４３）とを有する。

前記フローティング機構は、前記本体フレームに対して鉛直軸線を中心に回動可能に支持されている。

前記ヤスリ部は、幅方向に互いに連結された棒状の複数のラック部材（２０）を有する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。

１２…ヤスリ部 １２ｓ…切削面
１４…支持部 ３４…フローティング機構
３６…本体フレーム ３４１…第１部材
３４２…第２部材 ３４３…第３部材
Ｗ…ワーク

Claims (5)

1. ラック状の切削面を有するヤスリ部と、
   ワークが前記切削面に押し付けられた際に前記ワークに追従して前記ヤスリ部が変位可能であるように前記ヤスリ部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記支持部は、前記ヤスリ部を吊り下げている、バリ取り装置。
2. 請求項１記載のバリ取り装置において、
   前記支持部は、前記ヤスリ部をフローティング支持するフローティング機構と、前記フローティング機構を支持する本体フレームとを有する、バリ取り装置。
3. 請求項２記載のバリ取り装置において、
   前記フローティング機構は、前記ヤスリ部に固定された第１部材と、前記第１部材に対して回動可能に連結された第２部材と、前記第２部材に対して回動可能に連結された第３部材とを有する、バリ取り装置。
4. 請求項２又は３記載のバリ取り装置において、
   前記フローティング機構は、前記本体フレームに対して鉛直軸線を中心に回動可能に支持されている、バリ取り装置。
5. ラック状の切削面を有するヤスリ部と、
   ワークが前記切削面に押し付けられた際に前記ワークに追従して前記ヤスリ部が変位可能であるように前記ヤスリ部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記ヤスリ部は、幅方向に互いに連結された棒状の複数のラック部材を有する、バリ取り装置。

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