JPH01316124A - バリ取りツール，バリ取り方法及び衝撃試験片自動加工設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１＃撃試験片自動加工システム、及びそれに用
いられるバリ取り装置、バリ取り方法に係り、特に全屈
材料試験に使用される試験片等を機械加工する際に、そ
れによって生じたバリを自動的に除去するのに好適な衝
撃試験片自動前ニジステム、及びそれに用いられるバリ
取り装置、バリ取り方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のバリ取り装置としては、切削加工で生じたバリで
はないが、合成樹脂成型体に生じたバリを除去するもの
として、特開昭６１−２６０９９８号公報に記載のよう
に、バリ発生部に沿って移動するカッタに起振装置と加
熱用コイルを設け、加熱されたカッタに振動を与えなが
らバリを除去することが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、合成樹脂の成形課程で生じた隅部のバ
リを除去する為、カッタに熱と振動を与えて移動させる
ものであり、これを全屈の機械加工で生じたバリを除去
することに応用する場合、振動を利用するとしても、微
小な製作誤差のある工作物のバリ部のみを完全に除去し
て、母材の方に喰い込みや傷、或いはバリの取り残しの
無いようにバイトの位置決めを自動制御することは困難
である。

全屈材料試験に使用される衝撃試験片１は、第１０図（
ａ）、（ｂ）に示すようにＶ形の切込部１ａを有するも
のと、第１１図（ａ）、（ｂ）　に示すようにＵ形の切
込部１ｂを有するものとがある。この切込部１ａ、ｌｂ
の機械加工は、第１２図に示す如く、衝撃試験片１の切
込部１ａ（又はｌｂ）と同形状の切刃をもつカッタ２で
加工されるが、この場合、カッタ２の回転方向をＡ１、
切削方向を８１とすると第１３図及び第１４図に示すよ
うに、カッタ２の出際、すなわち衝撃試験片１の面Ｃ部
に切込み部のフオームに沿って一様にバリＶが残る。こ
のバリＶを機械的に除去する方法としては、第１５図に
示すようにエンドミルカツタ３や、第１６図に示す砥石
４の方法が考えられる。この場合、エンドミル３および
砥石４の回転方向をＡ２、切削方向をＢ２とすると衝撃
試験片ｌの面Ｃ上のバリＶは除去できるが、第１７図。

第１８図に示すように切込部の左内側にバリＶが入り込
んで残ってしまう。切込部の内側に残るバリは許容され
ていない為、問題となる。これは切削工具の回転方向に
切粉を排出する為であり、仮りに切削方向を反対にして
も同様にバリＶが左内側に残る。また、エンドミルカッ
タ３の切刃の捩れを反対にして回転を逆にした場合には
、切削方向に関係なくバリＶは１甫述とは反対に切込部
の右内側に残る。更に、砥石４においては、第１９図に
示すように４９７部を研摩する部分が四部４と減肉し、
再研摩の＠繁に行なう必要がある。このような理由から
、自動化ラインでのバリ取りは現在、不可能である為、
実際には第２０図に示すように研摩機５により、テーブ
ル６上に衝宗試験片１をセラ１−シて研摩後、切込部の
内側に残ったバリは人手により除去している。すなわち
、研Ｉ＠機５を自動化ラインの中に組込んでもバリを完
全除去できない為、必ず人間の手作業が介在し、自動化
のネックとなっている。

本発明は上述の点に濫み成されたもので、その目的とす
るところは、試験片の切込部を含めた一連の機械加工の
中で切削工具的な使い方のできるバリ取りツール、バリ
取り方法、及び人手を介在せずに自動的に、且つ、完璧
にバリを除去できる被加工物の全自動化が可能な試験片
自動加ニジステ１１を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

バリを機械加工で完全に除去できないのは、切削工具が
回転している事により、切削切粉が回転方向に排出され
るためであり、上記目的は、切削工具を回転せずにバリ
の一方向に直線移動させることにより達成される。すな
わち、前記問題、１．気でも述べたように機械加工され
たバリＶを一平面でとらえたとき、第２１図に示すよう
にバリＶは機械加工された後は切込部の外側に向がって
残る。

このバリＶを第２２図に示すようにバリＶを残すことな
く除去する必要があり、第２３図のようにバリ■が切込
部の内側に入ったり第２４図のように面取りｉのように
なることは許されない。そこで本発明ではクッション機
構を有するボディと、該ボディに弾性的に支持されてい
るホルダと、該ホルダに固定され、試験片の切欠き部に
生じたバリを切取る切刃とを備えているバリ取りツール
とし、特に望ましくは第２５図に示すように、切刃１１
の角度Ｏを切込部の角度αより大きくしている。更に、
本発明では、素材から試験片を切り出す手段と、該試験
片の切出し面を面加工する手段と、前記試験片に切欠き
部を形成する切欠き手段と、該試験片の切欠き部に生じ
たバリを自動的に取り去る自動バリ取り手段と、バリ取
り後の試験片を検査・試験装置に搬送する搬送手段とを
備えた衝撃試験片自動加工システムとすることにより、
所期の目的を達成するようになしたものである。

〔作用〕

本発明のバリ取りツールは、クッション機構を有するホ
ルダに切刃を固定する構造としているので、切刃をホル
ダに固定したとき、切刃の上面とホルダの上面が同一面
となるよう寸法管理でき、ここですでに加工済みの被加
工物のバリの生じている面側を基準にホルダの上面を接
近させながら、更にホルダ上面をある全押付けることに
より、クッション機端を働かせ、そのまま、バリの方向
にスライドさせるとバリは切断される。このとき、切刃
はホルダ上面と同一面であり、且つクッション機構によ
り常に被加工物のバリ発生面から離れることが無いので
バリの切り残しゃ喰い込みを生ずることなく動作し、完
全なバリの除去ができる。

又、切刃１１の角度０を切込部の角度αより大きくする
と、切刃１１を矢印Ｚ方向に送ることにより、バリＶは
矢印Ｑ方向に押し拡げられながら除去されるため、切込
部の内側に入り込むことなく。

第２２図に示すように両側の切込部端面に出たバリＶが
完全に削りとられる。また、切刃１１の角度りと切込部
の角度αとの違いにより切削抵抗が少なくなり、スムー
ズにバリが除去できる。更に、上記試験片自動加工シス
テムとすることにより。

バリ取りツールで自動的に行うことができるので、全加
工作業の自動化が可能となる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図、第２図、及び第３図に本発明のバリ取りツール
の一実施例を示す。該図において７はボディであり、上
部に機械主軸に固定できるシャンク７′を有する。そし
て、ボディ７の中央部付近にはクッション用のバネ８ａ
、８ｂ、８ｃ、８ｄと、これの調整用スクリュウ９ａ、
９ｂ、９ｃ。

９ｄを有する。１０はホルダであり切刃１１を固定する
取付面を有し、スクリュウ１２により切刃１１がホルダ
１０に固定されたとき、ホルダ１゜の上面１０′と切刃
の上面１１′は同一面となっている。またホルダ１０は
ボディ７と溝ｅ、ｆ面で嵌合されており、且つバネ８ａ
、８ｂ、８ｃ。

８ｄによりＸ方向にクッション移動できる構造となって
いる。ｇ面はクッションによるホルダ１０のストッパ面
である。１３．１４は側板であり。

それぞれネジ１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂによりボ
ディ７に固定されホルダ１ｏのＺ方向の動きを固定して
いる。１７は切刃１１の固定用ガイドであり、切刃１１
は固定用ガイド１７の面１７’に合わせて固定されてい
る。固定用ガイド１７はネジ１８によりホルダ１０に固
定されている。

以下、動作について第４図から第８図により説明する。

第４図のようにバリ取りツールのシャンク７′は、アー
μ１９により機械主軸に取付けられている。被加工物２
０は治具２１上にクランプ２２により機械テーブル２３
に取付けられている。

ここでホルダ１０の上面１０′を被加工物２０のバリの
出ている加工面２０ａからｘｌ離した状態でバリ取りツ
ールを−Ｚ力方向降下させる０次に第５図に示すように
被加工物の上面２０ｂからｈ　を離れた位置に切刃１１
の先端がきた位置で−Ｚ方向の降下を停止する。ここで
第６図に示すように、機械テーブル２３を＋Ｘ方向に前
述のｘｌとバネ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのクッション量
ｘｚを加えた量だけ移動させる。これによりホルダ１０
および切刃１１はｘｚの量だけボディ７側に押付けられ
る。ボディ７とホルダ１０の隙間は、押付前をｘｏ　と
するとｘｏ−ｘｚとなる。この状態で第７図のようにバ
リ取りツールを更に−Ｚ力方向ｈｌ＋ｈｚ＋ｈａ移動す
ることによりバリを完全に除去できる。ｈｚは被加工物
２０の上面２０’から切込み部の深さまでの寸法であり
、ｈ３はバリを取り切るための移動量である。このよう
に、バネクッション１！＆横を与えながらホルダ１０が
被加工物２０のバリ発生面２０ａを押付けた状態で移動
するため、第８図のように、バリＶを切断している途中
で切刃１１がバリＶにより押し上げられてバリ取りが不
完全になることは無い、また、切刃１１の上面１１′と
ホルダ１０の上面１０’は同一面であるため、被加工物
２ｏのバリ発生面２０ａに傷をつけたり、喰い込むよう
なことも無く、完全にバリ■を除去できる。なお、本実
施例では被加工物２０の切込み形状ｖ形の角度よりも若
干角度の大きな三角形切刃を使用してバリ切断時の切削
抵抗の低減効果を与えている。

なお、切刃１１の形状は第２６図（ａ）〜（ｆ）に示す
ように、本発明における一実施例で示した三角形の切刃
を含めて、丸形、四角形、六角形。

半円形、楕円形などの切刃が考えられるが、切込部の形
状、バリ切断時の切削抵抗、切断時の効率。

および切込部の内側へのバリの進入可否などの条件によ
り選定すべきであり、いずれもバリの除去そのものは可
能である。

次に、本発明のバリ取りツールをも含めて、衝撃試験片
の自動加工システムにおける加ニステップを第９図にス
テップ８１〜Ｓ２１で示す。該図において、ステップ８
１〜Ｓ６までは対象となる試験片の自動溶断工程を示す
。まず、試験片素材を受入れて（ステップＳ１）、照合
（ステップＳ２）した後、測寸（ステップＳ３）を行な
い刻印機により刻印を行なう（ステップＳ４）。次に自
動溶断され（ステップＳ５）、１ヶ単位の試験片素材１
がコンベア上に流れる（ステップＳ６）。

ステップ８７〜８１８は試験片の機械加工工程を示す。

ロボット２８により治具２４に試験片索材１を搬入、ク
ランプする（ステップＳ７）。次にクランプ用基準面、
および刻印面の加工を行ない（ステップＳ８）、ロボッ
トにより再び治具２４に搬入クランプする（ステップＳ
９）。１ケの試験片素材１からは数個の試験片を採取す
る場合が多い為、まず一番目の試験片、の上面、側面の
荒加工、仕上加工をエンドミルカッタ３で行なう（ステ
ップ５１０）、次に同治具２４上でエンドミルカッタ３
のコーナＲを使用して稜線の微小面取り、および角部の
微小面取りを実施する（ステップ５１１）。次に試験片
素材１の上部をロボッ１へ２８でつかんだ状態でメタル
ソー２５により１ケ目の試験片１を割断する（ステップ
５Ｌ２）。

割断された試験片１はそのままロボット２８で搬出され
、−旦つかみ変えを行なった（ステップ５１３）後、次
の治具２１上に搬入され、クランプ２２により固定され
た状態でロボットが退避し。

その後、エンドミルカッタ３により割断面の加工を行な
い、同時に角部の微小面取りと稜線部の微小面取り加工
を実施する（ステップ５１４）。次に下部面取り用カッ
タ２６により試験片１の割断面加工後の下部稜線の微小
面取加工を行なう（ステップ５１５）。

次に切込み部加工用カッタ２により切込み部の加工を行
ない（ステップ３１６）、その後、本発明のバリ取りツ
ール２７により試験片１の切込み部のバリを除去する（
ステップ５１７）、バリ取り終了後はロボット２８によ
り試験片１を搬出する（ステップ３１８）、ステップＳ
１９γＳ２１は自動試験工程を示す、ロボットにより搬
出された試験片１の洗浄を行ない（ステップ５１９）、
白勅検寸機で全寸法を測定、チエツク（ステップ５２０
）Ｌ、た後試験機に投入される（ステップ５２１）。

以上のように１本発明のバリ取りツールを試験片の自動
加工ラインに組込んで始めて全自動システムが構成でき
るものであり、従来、マニアルにより多くの作業時間を
要していたバリ取り作業を全自動加工システムとして実
施できる為、その効果は絶大である。尚、本実施例では
クッション機構に圧縮コイルバネを使用しているが、第
２７図に示すような皿バネ２８や、第２８図に示すよう
な波形の板バネ２９、また第２９図に示すような弾性体
３ｏなどによっても充分にクッション４！＆購は得られ
る。一方、切刃のホルダへの固定については、スクリュ
ウで切刃を押さえ付ける以外に、第３０図に示すように
切刃にメスネジを切ってボルト３１で引いたり、第３１
図に示すように切刃をホルダに直接溶接３２等で固定し
てしまう方法、或いは第３２図に示すように切刃をホル
ダに接若剤３３で強力接着する方法等も考えられるが、
溶接や接着の場合は切刃の交換に難点がある。更に考え
方を発展させると切刃とホルダを一体形とし、切刃の部
分のみ熱処理を施すことも考えられる。

一方、ボディのシャンク部はストーレトに限らずテーパ
ー状でも良いことは当然である。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の衝撃試験片自動前ニジステム、及
びそれに用いられるバリ取りツール、バリ取り方法によ
れば、クッション機構を有するボディと、該ボディに弾
性的に支持されているホルダと、該ホルダに固定され、
試験片の切欠き部に生じたバリを切取る切刃とを備えて
いるバリ取りツールとし、特に望ましくは切刃の角度を
切込部の角度を大きくしたものであるから、完全なバリ
取りを自動的に行うことができる。更に、素材がら試験
片を切り出す手段と、該試験片の切出し面を面加工する
手段と、前記試験片に切欠き部を形成する切欠き手段と
、該試験片の切欠き部に生じたバリを自動的に取り去る
自動バリ取り手段と、バリ取り後の試験片を検査・試験
装置に搬送する搬送手段とを備えた衝撃試験片自動前ニ
ジステムとしたものであるから全加工作業の完全自動化
が可能となり、その効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバリ取りツールの一実施例を示す断面
図　第２図は第１図の左側面図、第３図は第２図のＰ方
向断面図、第４図〜第８図は本発明のバリ取りツールに
よるバリ取り動作を示す図。 第９図は本発明の自動前ニジステムにおけるｉＪｉＮ試
験片の加工ステツブを示す図、第１０図（ａ）、。 （ｂ）、及び第１１図（ａ）、（ｂ）は衝撃試験片の形
状を示す正面図、及び側面図、第１２図は切込部加工状
態を示す斜視図、第１３図はバリの発生を示す斜視図、
第１４図はその断面図、第１５図〜第２０図は従来のバ
リ取り加工を示す説明図、第２１図〜第２５図は本発明
のバリ取りの手段を示す説明図、第２６図（ａ）〜（ｆ
）は切刃の形状の他の例を示す断面図、第２７図〜第２
９図はそれぞれクッション機構の他の例を示す断面図、
第３０図〜第３２図は切刃の固定方法の他の例を示す断
面図である。 ７・・・ボディ、７′・・・シャンク、８８〜８ｄ・・
・バネ、９８〜９ｄ・・・調整用スクリュウ、１ｏ・・
・ホルダ、１０′・・・ホルダ上面、１１・・・切刃、
１１′・・・切刃上面、１２・・・スクリュウ、１３．
１４・・・側板、１７・・・固定用ガイド、２７・・・
バリ取りツール。 感すの や８口 第９０ め（０の 第１１囚 第１２０ 第１３の 柔１５０　　　　　第１６圀 り　　　　　よ・ め１１霞　　　　　め１８ｍ 第１９国 めＺｏの ／　　　　　　　／ め２Ｉ　ＩＩＤ　　　　　　　第２ｚロ６２３０　　　
　　　第２４国 ’ｄｚｓ口 汐 染２６閃 めｚ７囚 塾ｚ８囚 語２ｑの 第３０因 め３（口 哨３２国

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、素材から試験片を切り出す手段と、該試験片の切出
   し面を面加工する手段と、前記試験片に切欠き部を形成
   する切欠き手段と、該試験片の切欠き部に生じたバリを
   自動的に取り去る自動バリ取り手段と、バリ取り後の試
   験片を検査・試験装置に搬送する搬送手段とを備えたこ
   とを特徴とする衝撃試験片自動加工システム。 ２、素材から試験片を切り出す手段と、該試験片の切出
   し面を面加工する手段と、前記試験片に切欠き部を形成
   する切欠き手段と、該試験片の切欠き部端部に生じたバ
   リが、切欠き部の内側に入り込まないように自動的に取
   り去る自動バリ取り手段と、バリ取り後の試験片を検査
   ・試験装置に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴と
   する衝撃試験片自動加工システム。 ３、素材から試験片を切り出す手段と、該試験片の切出
   し面を面加工する手段と、前記試験片に切欠き部を形成
   する切欠き手段と、該試験片の切欠き部端部に生じたバ
   リを、切欠き部の外側に向つて自動的に排出・除去する
   自動バリ取り手段と、バリ取り後の試験片を検査・試験
   装置に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする衝
   撃試験片自動加工システム。 ４、クッション機構を有するボディと、該ボディの一面
   にクッション機構を介して支持されているホルダと、該
   ホルダに固定され、試験片の切欠き部端部に生じたバリ
   を切取る切刃とを備えていることを特徴とするバリ取り
   ツール。 ５、前記ホルダは、該ホルダに前記切刃を固定したとき
   、該切刃の上面と同一面となる基準面を有していること
   を特徴とする請求項４記載のバリ取りツール。 ６、前記ホルダのクッション方向とは直角な方向の移動
   を規制する側板を備えていることを特徴とする請求項４
   、又は５記載のバリ取りツール。 ７、前記ボディ上部に、工作機械の主軸に自動着脱可能
   なシャンク部を備えていることを特徴とする請求項４記
   載のバリ取りツール。 ８、試験片の切欠き部より幅広で、かつ、先端に向うに
   従い凸形状を成していることを特徴とする試験片の切欠
   き部に生じたバリを取り去る切刃。 ９、前記切刃先端部の刃角度が、前記試験片の切欠き部
   の切欠き角度より大きいことを特徴とする請求項８記載
   の切刃。 １０、所定形状に切出された試験片の角部と稜線部を面
   取り加工すると共に、下部稜線の面取り加工を行つた後
   、前記試験片の切欠き部の加工を行い、その後、その切
   欠き部に生じたバリを自動的に取り去ることを特徴とす
   るバリ取り方法。 １１、所定形状に切出された試験片の角部と稜線部を面
   取り加工すると共に、下部稜線の面取り加工を行つた後
   、前記試験片の切欠き部の加工を行い、その後、その切
   欠き部端部に生じたバリを、切欠き部の内側に入り込ま
   ないように自動的に取り去ることを特徴とするバリ取り
   方法。 １２、所定形状に切出された試験片の角部と稜線部を面
   取り加工すると共に、下部稜線の面取り加工を行つた後
   、前記試験片の切欠き部の加工を行い、その後、その切
   欠き部端部に生じたバリを、切欠き部の外側に向つて自
   動的に排出することを特徴とするバリ取り方法。 １３、切欠き部を形成することにより端部に生じる切欠
   きバリを有する試験片を、該バリが外側となるよう、保
   持する治具と、ボディの一面にクッション機構を介して
   支持されているホルダに固定され、前記バリが形成され
   ている試験片面上を、前記切欠き開口部側より移動して
   バリを切る取る切刃を有するバリ取りツールとを備えて
   いることを特徴とするバリ取り装置。 １４、所定形状の切欠き部を形成する際に生じる試験片
   のバリ発生面に切刃を押圧し、この状態で切刃を試験片
   面上を切欠き開口部側より移動させてバリを除去するこ
   とを特徴とするバリ取り方法。