JPH0618767Y2 - リブ溝磨き用ツールヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、金型等に形成された製品リブ用のリブ溝のミ
ガキ作業に用いられるリブ溝磨き用工具に係わり、特
に、加工機械等の自動機械に取り付けられて自動研磨に
使用されるリブ溝磨き用ツールヘッドに関する。

〔従来の技術〕

金型に盛り込む製品リブ用のリブ溝は、幅が狭く深い溝
穴形状となっているので、このリブ溝の加工は、通常、
放電加工で行われている。この放電加工では、加工面の
面粗度が比較的荒く、後加工としてミガキ作業による表
面仕上げが必要となる。

そこで、従来は、放電加工によりリブ溝を形成した後、
第６図に示すようなハンド式のミガキ工具５０を使っ
て、作業員の技能に頼り、手作業にて、加工物である金
型５１のリブ溝５２の内面のミガキ作業を行っている。
なお、このような従来技術を示すものとして、例えば実
開昭５９−３４９５３号公報がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前記したようにハンド式のミガキ工具５０を使
う手作業によるミガキ作業では、熟練が要求され、また
作業能率も悪くその分、金型５１の製造コストが高くな
る欠点がある。

そこで、このミガキ工具５０をロボット，工作機械等の
自動機械に把持させて、前記金型のリブ溝の研磨を行な
わしめることが考えられるが、これらの自動機械では、
ミガキ工具のミガキ面を被研磨面に所定の圧力で押圧す
ることが困難である。また、ミガキ量がおよそ0.02〜0.
04mmと極めて少ないため、前加工である放電加工でのデ
ータを使って、ミガキ工具５０を被研磨面に正確に押圧
することは、前後の位置関係の誤差等で不可能である。
そのため、通常のミガキ工具では自動機械によるミガキ
作業の機械化は不可能であった。

したがって、本考案は、ミガキ工具の被研磨面への押圧
を、自動機械の制御にたよらずミガキ工具側で行なえる
ようにすることにより、ミガキ作業の機械化を可能とす
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本考案は、ミガキツールをその厚み方向に選択
的に所定の力で揺動できるようにしたことを特徴とす
る。

具体的には、自動機械の加工ヘッドの先端に保持される
ツールヘッド本体と、このツールヘッド本体に固定され
たツール駆動装置と、このツール駆動装置の先端に固定
された板状の弾性部材とこの弾性部材の先端部の側面に
設けられた研磨部材とからなるミガキツールと、このミ
ガキツールの弾性部材の中間部側面に固定された可動側
マグネットと、前記可動側マグネットに対向する位置に
おいて前記ツール駆動装置に一体化されている部分に固
定されると共に前記可動側マグネットとの間で磁気力が
生じるように磁極が配置された固定側マグネットと、前
記ツール駆動装置に揺動可能に軸支され前記両マグネッ
ト間に選択的に挿入される磁力線遮断シャッタとからな
り、この磁力線遮断シャッタの退避時に前記両マグネッ
ト間に作用する磁気力により前記ミガキツールを被加工
物の被研磨面に所定の力で押圧させかつそのミガキツー
ルをその板状弾性部材の側面と平行な方向にツール駆動
装置で往復動させるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

この本考案の構成によれば、所定の位置に位置決めさせ
られた後、前記磁力線遮断シャッタを外すことにより、
弾性部材側の可動側マグネットとツール駆動装置側の固
定側マグネットとの磁気力により、前記弾性部材が所定
の力で押されて、その先端の研磨部材が所定の力で被加
工物の被研磨面に押圧される。このように弾性部材を用
い、磁石の反発力を利用して、弾性部材の先端部のミガ
キ面を被研磨面に押圧しているので、前記押圧力は一定
である。また、ミガキツールをミガキ作業を施すべきリ
ブ溝内に適当な位置に移動させた後、ツールヘッド側の
作用で押圧するので、その後の自動機械によるミガキツ
ールの微小な位置の制御は必要無い。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例に係わるリブ溝磨き用ツールヘッ
ドを図面に基づき詳細に説明する。

（第１の実施例） まず、本考案の第１の実施例に係わるリブ溝磨き用ツー
ルヘッドを図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本第１の実施例に係わるリブ溝磨き用ツールヘ
ッドの正面視の部分断面図、第２図は第１図のリブ溝磨
き用ツールヘッドのII-II断面図、第３図は第１図のリ
ブ溝磨き用ツールヘッドのIII視図である。

第１図において、符号１は自動機械の加工ヘッドであ
り、符号２はこの加工ヘッド１の先端に取り付けられた
本実施例に係わるリブ溝磨き用ツールヘッドである。

符号３は、このリブ溝磨き用ツールヘッド２を用いてミ
ガキ作業が施される被加工物であり、符号３ａはこの被
加工物３に放電加工により形成されたリブ溝３ａであ
る。

符号４はこのリブ溝磨き用ツールヘッド２のヘッド本体
であり、その基端の円錐形状の取付部４Ａが形成され、
この円錐形状の取付部４Ａが、前記主軸１のテーパ状の
取付穴１ａに嵌まってチャックされ、位置決めキー５に
より回り止め固定されている。

このヘッド本体４は、胴体の部分が略円筒状であり、こ
の略円筒状のヘッド本体４の内側には、ツール駆動装置
である電空工具６を保持する電空工具保持具７が、ボー
ル８を間に介装して、回動自在に支持されている。この
電空工具保持具７の中間部外周には、リング溝９が形成
され、このリング溝９に前記ヘッド本体４から内側に突
出している連結ピン１０が係合して、両者の軸方向の位
置決めを行なっている。

前記ヘッド本体４の外周には、角度目盛１１が刻まれ、
さらに、先端近傍の外周には断面Ｖ字形状のＶ溝４ａが
周設されている。このヘッド本体４の先端部の外周には
略リング状の目盛リング１２が回動自在に嵌合され、こ
の目盛リング１２の前記嵌合部分においては、固定ネジ
１３が半径方向に螺合され内外に貫通している。この固
定ネジ１３の先端は円錐状となり、この円錐状の先端が
前記ヘッド本体４の外周のＶ溝４ａに係合して、ヘッド
本体４に対する軸回りの位置決めを行っている。

前記目盛リング１２の下方には、中心軸に対称に対向し
て、一対の割り出しピン保持部１４が延設され、夫々半
径方向にピン保持穴１４ａが貫通形成されている。そし
て、このピン保持穴１４ａに、略円柱状の割り出しピン
１５が嵌合している。この割り出しピン１５は、先端が
円錐状に先細りの形状をなし、中間の円柱状の胴体部分
の外周には、割出溝１５ａが３本形成されている。

前記割り出しピン保持部１４には、第２図にも示すよう
に、それぞれ、前記ピン保持穴１４ａに直交するように
して片側からネジ穴１４ｂが貫通螺設され、このネジ穴
１４ｂに、ボールロック部材１７が螺合しており、その
先端には、図示してない内蔵スプリングにより付勢され
ている鋼球１６が保持されている。そして、このボール
ロック部材１７の先端の鋼球１６が、前記割り出しピン
１５の外周の割出溝１５ａに係合して、この割り出しピ
ン１５の飛び出し量を３段階に調節している。

次に、前記の電空工具保持具７は、一部が位置決め片１
８として短冊状に下方に延び、この位置決め片１８の途
中に、円錐状の係合穴１８ａが半径方向に貫通形成され
ている。そして、この係合穴１８ａに前記目盛リング１
２の割り出しピン１５の先端が係合して、この電空工具
保持具７の前記ヘッド本体４に対する軸回りの位置決め
を行う。但し、互いに全域に渡って接触はさせずに僅か
なクリアランスを与えて、多少の相対的な回動を許容し
ている。

さらに、この電空工具保持具７の位置決め片１８の先端
近傍には、ネジ穴１８ｂが半径方向に貫通形成されてい
る。そして、このネジ穴１８ｂに、磁石取付ネジ１９が
螺合され、この磁石取付ネジ１９の先端には、円板状の
永久磁石からなる固定側マグネット２０が固定されてい
る。さらに、この位置決め片１８の前記ネジ穴１８ｂよ
り上方の部分に、略雨滴形状の磁力線遮断シャッタ２１
が、第３図にも示すように、前記磁石取付ネジ１９の軸
心と直交する方向に揺動可能に軸支され、前記固定側マ
グネット２０の前面を選択的に遮蔽する格好となってい
る。

前記円筒状の電空工具保持具７の内側には、外形略円形
の電空工具６が嵌合固定され、この電空工具６の先端の
取付部には、短冊状のミガキツール２２が螺合固定され
ている。このミガキツール２２は、短冊状の弾性部材２
３と、この弾性部材２３のテーパ状に先細りとなってい
る部分の片側に研磨部材である砥粒２４を付着させてな
るミガキ面２５とから構成されている。この弾性部材２
３の中間部の側面には、前記固定側マグネット２０と対
向する位置に、円板状の永久磁石で構成される可動側マ
グネット２６が固定されている。この可動側マグネット
２６と前記固定側マグネット２０の互いに対向する面
は、互いに同じ磁極となっており、反発しあっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

放電加工により、被加工物３にリブ溝３ａを形成した
後、自動機械の加工ヘッド１に、本実施例に係わるリブ
溝磨き用ツールヘッド２を取り付け、このリブ溝磨き用
ツールヘッド２に固定されているミガキツール２２のミ
ガキ面２５が、前記被加工物３のリブ溝３ａの被研磨面
の方向と合うように、目盛リング１２を回して調整し、
一致したところで固定ネジ１３により、この目盛リング
１２をヘッド本体４に固定する。その後、前記自動機械
を作動させ前記加工ヘッド１の位置を制御して、前記ミ
ガキツール２２を前記被加工物３のリブ溝３ａ内に入れ
込む。この時、前記リブ溝磨き用ツールヘッド２の磁力
線遮断シャッタ２１は、可動側マグネット２６及び固定
側マグネット２０の間の磁力線を遮蔽するように下ろし
ておき、ミガキツール２２をリブ溝磨き用ツールヘッド
２に中立の位置に保持させておく。

前記ミガキツール２２の先端を、被加工物３のリブ溝３
ａ内に差し込んだ後、磁力線遮断シャッタ２１を回動さ
せて上げ、前記両マグネット２６，２０間の磁力線の遮
蔽を解除することにより、前記両マグネット２６，２０
の磁気的な反発力でミガキツール２２が撓み、その先端
のミガキ面２５が、被加工物３のリブ溝３ａの被研磨面
に押圧される。この状態で、このリブ溝磨き用ツールヘ
ッド２に内蔵されている電空工具６を作動させて、その
先端に固定されているミガキツール２２を軸方向（弾性
部材２３の側面と平行な方向。第１図の上下方向）に振
動させて、リブ溝３ａのミガキ作業を行う。

このリブ溝３ａの長手方向のミガキ作業を行う時は、前
記自動機械の加工ヘッド１を前記長手方向に移動させ
る。

そして、このリブ溝３ａの一方の被研磨面のミガキ作業
が終了すると、前記電空工具６の作動を停止させ、磁力
線遮断シャッタ２１を回動させて下ろし、前記両マグネ
ット２６，２０間の磁力線の遮蔽を行う。この磁力線遮
断シャッタ２１による磁力線の遮蔽により、ミガキツー
ル２２が中立の位置に戻って、その先端が被加工物３の
リブ溝３ａの一方の被研磨面より離れる。この状態で、
目盛リング１２の一対の割り出しピン１５の内、電空工
具保持具７の係合穴１８ａに係合している方の割り出し
ピン１５を半径方向に後退させて、前記電空工具保持具
７の係合穴１８ａとの係合を解除させ、この電空工具保
持具７をヘッド本体４に対して１８０°回転させる。そ
して、前記目盛リング１２のもう一方の割り出しピン１
５を半径方向に前進させて、その円錐状の先端部をこの
電空工具保持具７の係合穴１８ａに係合させ、位置決め
を行う。すると、ミガキツール２２のミガキ面２５が、
前記リブ溝３ａの他方の被研磨面と対面する。そして、
この状態で再度、前記磁力線遮断シャッタ２１を回動さ
せて上げると、前記両マグネット２６，２０間の磁気の
遮蔽が解除され、ミガキツール２２のミガキ面２５が、
リブ溝３ａの他方の被研磨面に押圧される。

そして、前記電空工具６を作動させると、前記もう一方
の被研磨面のミガキ作業と同様にこの他方の被研磨面の
ミガキ作業が行なえる。

本実施例によれば、ミガキツール２２のリブ溝３ａへの
押圧は、このミガキツール２２を前記リブ溝３ａへ差し
込んだ後、両マグネット２６，２０の磁気的な反発力を
利用してミガキツール２２を撓ませることにより行って
いるので、前加工である放電加工用の位置データをその
まま利用してこのミガキツール２２を、前記被加工物３
のリブ溝３ａへ自動的に移動させることができる。

さらに、ヘッド本体４に対しミガキツール２２が取り付
けられている電空工具保持具７を回動自在に支持させる
と共に、ヘッド本体４に固定される目盛リング１２側の
一対の割り出しピン１５と電空工具保持具７側の係合穴
１８ａとの係合により、１８０°反転する位置決めを行
っているので、リブ溝３ａの一方の被研磨面との位置決
めを行うと、他方の被研磨面の位置決めは極めて容易に
行なえる。

また、ヘッド本体４に対しミガキツール２２が取りつけ
られている電空工具保持具７を回動自在に支持させると
共に、前記一対の割り出しピン１５と係合穴１８ａとの
係合は緩やかにしているので、初期の若干の位置のズレ
は吸収できる。

なお、本実施例においては、前加工である放電加工後、
自動機械を使って、ミガキ作業を行う場合について説明
したが、本考案はこれに限定されるものではなく、例え
ば、放電加工後、汎用ロボットのアームの先端に本リブ
溝磨き用ツールヘッドを保持させてミガキ作業をおこな
っても良い。

（第２の実施例） 次に、本考案の第２の実施例に係わるリブ溝磨き用ツー
ルヘッドを図面に基づき詳細に説明する。

第４図は本第２の実施例に係わるリブ溝磨き用ツールヘ
ッドの正面図、第５図は第４図のリブ溝磨き用ツールヘ
ッドのＶ−Ｖ断面図である。

第４図及び第５図においては、前記第１の実施例を示す
第１乃至第３図における符号と同一の符号は、前記第１
の実施例と同一の部材を示しており、説明は省略する。

この第２の実施例においては、弾性部材２３の先端部両
側に砥粒２４を付着させて、両側をミガキ面２５とな
し、このミガキツール２２を回転させることなく、リブ
溝３ａの両面のミガキ作業が行なえるようにしたもので
ある。

第４図に示すように、前記第１の実施例とは違って、目
盛リング１２には割り出しピン１５は一個だけである。
そして、電空工具保持具７からは一対の位置決め片１８
が、ミガキツール２２を挟んで対向するようにして下方
に延設され、一方の位置決め片１８のみに、前記割り出
しピン１５に係合する係合穴１８ａが形成されている。
この一対の位置決め片１８には、前記第１の実施例と異
なり、一対の固定側マグネット２０か取り付けられてい
る。その取りつけ方は前記第１の実施例と同じである。

また、この一対の位置決め片１８には、一対の磁力線遮
断シャッタ２１が取り付けられているが、この一対の磁
力線遮断シャッタ２１は、弾性部材２３を貫通して前記
一対の位置決め片１８に両端を回動可能に軸支されてい
るシャッタ軸２７に固定され、一緒に回動する。この一
対の磁力線遮断シャッタ２１は、第５図に示すように共
に半円形をしており、それぞれ右寄り1/3の部分、左寄
り1/3の部分に、円形の穴２１ａが開口している。

そして、互いに重なるようにして、前記シャッタ軸２７
に固定されている。第５図に図示した中立の状態では、
前記一対の磁力線遮断シャッタ２１は、一対の固定側マ
グネット２０の前面を遮る格好となっており、この状態
から６０°だけ右回り又は左回りに回動させることによ
り、一対の固定側マグネット２０の内いずれか一方の固
定側マグネット２０のみの前面が遮られる格好となる。

前記弾性部材２３の中間部両側に一対の可動側マグネッ
ト２６が固定され、この一対の可動側マグネット２６
と、これと対向する前記一対の固定側マグネット２０と
は、互いに反発するように磁極を配置している。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例においては、最初にミガキツール２２を自動機
械の加工ヘッド１に取りつけて、被加工物３のリブ溝３
ａへ移動させる時に、一対の磁力線遮断シャッタ２１を
第５図に示す状態の位置にしてミガキツール２２を中立
にしておく。

そして、前記リブ溝３ａの一方の被研磨面、例えば第４
図において左側の被研磨面のミガキ作業を行う時は、前
記一対の磁力線遮断シャッタ２１を第５図において６０
°だけ左回りに回動させ、第４図において右側の磁力線
遮断シャッタ２１の穴２１ａが、同じく右側の固定側マ
グネット２６と可動側マグネット２０の磁力線を通すよ
うにする。この時、左側の磁力線遮断シャッタ２１は、
同じ左側の固定側マグネット２６と可動側マグネット２
０の磁力線を遮る状態にあり、前記ミガキツール２２
は、右側の固定側マグネット２６と可動側マグネット２
０の反発により左側に撓んで、先端左側のミガキ面２５
が、前記リブ溝３ａの左側の被研磨面に所定の力で押圧
される。

そして、逆に前記リブ溝３ａの右側の被研磨面のミガキ
作業を行う時は、前記一対の磁力線遮断シャッタ２１を
第５図の状態から６０°だけ右回りに回動させれば良
い。

本実施例においては、被加工物３のリブ溝３ａの一方の
被研磨面を磨いた後、他方の被研磨面を磨く際、ミガキ
ツール２２を１８０°回転させる必要がないので、さら
に、作業性が向上する。また本考案では、磁気力でミガ
キツールを被研磨面に押し付けるよう構成してあればよ
く、その磁気力は反発力に限定されない。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、ロボット、リブ溝
磨き用ツールヘッド自身でその先端に保持しているミガ
キツールを所定の力で移動させることができるようにし
ているので、このリブ溝磨き用ツールヘッドを、工作機
械等の自動機械に取りつけて使用する場合に、このリブ
溝磨き用ツールヘッドを被加工物の研磨位置に移動させ
るだけで良く、前記リブ溝磨き用ツールヘッドを被加工
物の被研磨面に所定の力で押圧するように前記自動機械
を制御する必要が無い。したがって、通常の自動機械を
そのままミガキ作業に利用でき、自動機械によるミガキ
作業の機械化が図れ、もって、金型の製作費の大幅な低
減が図れるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の第１の実施例に係わるリブ
溝磨き用ツールヘッドに関するものであり、第１図はリ
ブ溝磨き用ツールヘッドの正面視の部分断面図、第２図
は第１図のリブ溝磨き用ツールヘッドのII-II断面図、
第３図は第１図のリブ溝磨き用ツールヘッドのIII視図
である。 第４図及び第５図は本考案の第２の実施例に係わるリブ
溝磨き用ツールヘッドに関するものであり、第４図はリ
ブ溝磨き用ツールヘッドの正面図、第５図は第４図のリ
ブ溝磨き用ツールヘッドのＶ−Ｖ断面図である。 第６図は従来の研磨工具を示す図である。 １……加工ヘッド ２……リブ溝磨き用ツールヘッド ４……ヘッド本体 ６……電空工具（ツール駆動装置） ２０……固定側マグネット ２１……磁力線遮断シャッタ ２２……ミガキツール ２３……弾性部材 ２４……砥粒（研磨部材） ２６……可動側マグネット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動機械の加工ヘッドの先端に保持される
   ツールヘッド本体と、このツールヘッド本体に固定され
   たツール駆動装置と、このツール駆動装置の先端に固定
   された板状の弾性部材とこの弾性部材の先端部の側面に
   設けられた研磨部材とからなるミガキツールと、このミ
   ガキツールの弾性部材の中間部側面に固定された可動側
   マグネットと、前記可動側マグネットに対向する位置に
   おいて前記ツール駆動装置に一体化されている部分に固
   定されると共に前記可動側マグネットとの間で磁気力を
   生じるように磁極が配置された固定側マグネットと、前
   記ツール駆動装置に揺動可能に軸支され前記両マグネッ
   ト間に選択的に挿入される磁力線遮断シャッタとからな
   り、この磁力線遮断シャッタの退避時に前記両マグネッ
   ト間に作用する磁気力により前記ミガキツールを被加工
   物の被研磨面に所定の力で押圧させかつそのミガキツー
   ルをその板状弾性部材の側面と平行な方向にツール駆動
   装置で往復動させるようにしたことを特徴とするリブ溝
   磨き用ツールヘッド。