JPH07136843A - キサゲヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キサゲ装置で一旦動作開始させれば、以後は
自動的に切削加工が進行し、効率の良いキサゲ作業が可
能なキサゲヘッドを提供することを目的とする。 【構成】 断面コ字形の下向きのフレーム４１と、フレ
ーム内で直角方向で下向きの断面コ字形のスライドケー
ス４８と、スライドケースの２本の平行なスライド軸４
７で水平方向に摺動可能なスライダー４９と、スライダ
ーの下端部分に設けられたキサゲ柄支点軸５０で枢支さ
れ先端にキサゲ刃５１を固定したキサゲ柄５２と、キサ
ゲ柄の先端側を下側に押圧する押圧手段よりなり、スラ
イドケースは支点軸４５で枢支され、スライダーとキサ
ゲ柄はストロークローラ５３と逃しローラ５４で前後動
と上下動を行うように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被加工物の表面をキサゲ
により切削加工する自動キサゲ装置のキサゲヘッドに関
する。

【０００２】

【従来の技術】キサゲ加工は元来手作業による表面切削
加工であった。この加工面は多くの微細な凹部が全面的
に並んでおり、その凹部と凹部との間は相対的に凸部と
なっている。従って、顕微鏡的には完全な平面ではない
が、マクロとして見れば高い平面度を有しており、工作
機械等のすり合わせ面としては最適である。

【０００３】従来のキサゲ加工は、光明丹やベンガラの
粉末を油で溶いた塗料を塗布した後、すり合わせを行う
ことにより、所謂当たりを出して、この当たり部分をキ
サゲで少しずつ切削して高い平面度のすり合わせ面に仕
上げていた。

【０００４】しかし、上述のキサゲ作業は高度の技術が
必要であるばかりでなく、極めて重労働であると共に、
多くの時間が必要であり、このための人員確保が困難に
なりつつある。

【０００５】そこで、このキサゲ作業の自動化が考えら
れ、種々の装置が提案されている。その一例として、図
４に示すキサゲ刃駆動装置がある。図の（イ）は支持腕
を含む垂直断面図、（ロ）は（イ）と９０°異なる方向
の垂直断面図である。

【０００６】この例は、支持腕１に固定されたフレーム
２で上下を回動可能に軸支されているハウジング４内に
上端が支持ピン６で保持されているキサゲ柄５の下端に
斜めにキサゲ刃３が固定されたキサゲ柄５が装着されて
いる。

【０００７】このキサゲ柄５は上端には支持ピン６に上
下方向に遊嵌可能な長孔５ａが穿設されており、中間部
には上下方向のスリット部５ｂが構成され、下端部には
斜めにキサゲ刃３が固定されている。

【０００８】中間部のスリット部にはモータ駆動された
クランクピン７に嵌合されている摺動子８が摺動可能に
緩嵌されており、スリット部５ｂの上端には摺動子８に
当接してキサゲ柄５を持ち上げる調整ボルト９が螺合し
てあり、下端には摺動子８の下側に挿入されたスプリン
グ１０の下端を保持するバネ受ボルト１１が螺合してあ
る。

【０００９】更に、ハウジング４の下端に設けられた２
本のストッパレール１２の上側にキサゲ柄５の下限位置
を規制するローラ１３が設けられている。

【００１０】このような構成のキサゲ装置はクランクピ
ン７の円運動に伴い、摺動子８の円運動によりキサゲ柄
５は左右方向は円運動の左右の幅一杯に振られ、上下方
向は上方は調整ボルト９が摺動子８で押上げられた位置
と、下方は摺動子８で圧縮されたスプリング１０の弾撥
力を介してストッパレール１２とローラ１３で規制され
る下限位置との間で往復運動を行う。この状態を示した
ものが図５で、（イ）は全体の動作説明図、（ロ）はキ
サゲ刃部分の移動説明図で、下側の直線部分がキサゲ刃
３による切削範囲である。

【００１１】このような装置は図５（イ）でも明瞭なよ
うに、キサゲ刃３の運動はクランクピン７の運動に対し
て大幅に拡大された状態となり、切削機能が弱く、かつ
切削方向の管理も別途行う必要がある。

【００１２】この問題を解決した一例として、図６（一
部内部構造を示した側面図）、図７（一部内部構造を示
した平面図）に示したものがある。この装置は移動可能
なベース板２１に対して支点ピン２２により回動可能に
支持された傾動板２３と、この傾動板２３に固定された
２本の平行な案内軸２５と、この案内軸２５によって摺
動自在に支持されたスライドブロック２６と、このスラ
イドブロック２６に固定されたキサゲ柄２９と、このキ
サゲ柄２９の先端に固着されたキサゲ刃３０と、ベース
板２１に設置されてスライドブロック２６を往復駆動す
る駆動手段と、ベース板２１に設置されてキサゲ柄２９
を押圧してキサゲ刃３０を切削面に押し付けるスプリン
グ３２とスライドブロック２６の往復動に伴って傾動板
２３の傾斜を制御するためにベース板２１に固定された
カムレール２７とキサゲ柄２９に設けられたフォロワー
ホイール２８とよりなる制御手段が設けられている。

【００１３】上述の駆動手段としては、スライドブロッ
ク２６に設けられ、両側に受動面３１ａを設けたＵ字形
の受動孔３１と、ベース板２１に設けられたクランクピ
ン３３で駆動され、両側の受動面３１ａに摺動接触する
直径の伝導ローラ３４とで構成されている。

【００１４】次に、この装置の動作について説明する。
モータ３５により駆動されてクランクピン３３が偏心回
転し、伝導ローラ３４が受動孔３１の受動面３１ａを交
互に押すことによって、案内軸２５で摺動保持されてい
るスライドブロック２６は左右に往復動する。

【００１５】この場合、案内軸２５が固定されている傾
動板２３はスプリング３２により下方に弾圧されている
ので、スライドブロック２６及びキサゲ柄２９も支点ピ
ン２２を中心として先端側が下方に押圧される。

【００１６】一方、キサゲ柄２９は先端が下側に傾斜し
た状態で左右動するため、先端に固定されたキサゲ刃３
０は先端方向に押し出された時に切削面を切削するが、
この場合、ベース板２１に設けられたカムレール２７と
キサゲ柄２９に設けられたフォロワーホイール２８の案
内によりキサゲ刃３０は切削面を深く切削することが防
止されている。

【００１７】この装置では駆動力はキサゲ刃３０へその
まま伝達されるので、キサゲ作業は効率的ではあるが、
しかしキサゲ刃３０は復帰時にも切削面に接触して移動
するため、切削面に不必要な傷を残すことがある。これ
を防止するために図８に示すように、ベース板２１と傾
動板２３の間に圧電型アクチュエーター３６を設けたも
のである。

【００１８】この装置は、スライドブロック２６の往復
動（図のａｂ方向）に同期して圧電型アクチュエータ３
６に駆動電圧を印加する装置が必要であるが、復動時に
駆動電圧を印加することにより、キサゲ柄２９の先端部
はキサゲ刃３０と共に上方に押上げられるように構成さ
れている。この結果、キサゲ刃３０は往動時は図のｃ方
向に切削面を切削しながら移動し、復動時にはｄ方向に
先端が持ち上げられた上端で移動するので、不必要な復
動時の刃先の接触は起こらない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の圧電型
アクチュエータを駆動源とする逃げ刃機構では、アクチ
ュエータのストロークは最大０．０５ｍｍ程度であり、
ストロークの拡大機構による実用上の倍率を１０倍とし
ても０．５ｍｍ前後の動きと少なく、キサゲ装置の逃げ
刃機構としては不充分である。

【００２０】更に、圧電型アクチュエータは、その構造
上高圧（４００Ｖ〜５００Ｖ）の直流電源を必要とし、
安全性の確保には特に注意を要する。

【００２１】又、この装置は連続運転中に起動センサを
介して圧電型アクチュエータを作動させ、キサゲ刃の上
下動を切削、逃げとする機構であり、１サイクルの送り
ピッチが一定であることから、切削ピッチ間の当たり取
りは適切には行い得ない。

【００２２】本発明は上述の問題を解決して、一旦動作
開始させれば、以後は自動的に切削加工が進行し、効率
の良い装置を提供することを課題とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、３次元に移動可能なアームに固定するキサゲヘッ
ドは上部プレート４２と両側の側板４３よりなる断面コ
字形の下向きのフレーム４１と、このフレーム４１内で
直角方向で下向きの断面コ字形のスライドケース４８
と、このスライドケース４８の２本の平行なスライド軸
４７で水平方向に摺動可能なスライダー４９と、このス
ライダー４９の下端部分に設けられたキサゲ柄支点軸５
０により枢支され、先端にキサゲ刃５１を固定したキサ
ゲ柄５２と、このキサゲ柄５２の先端側を下側に押圧す
るように前記上部プレート４２に固定された押圧手段よ
りなり、前記スライドケース４８はブラケット４６を介
して側板４３に設けられた支点軸４５に枢支されてい
る。

【００２４】スライダー４９には側板４３の片方に設け
られ、かつ同一回転速度で同期回転するように設けられ
た偏心したストロークローラ５３と逃しローラ５４のう
ち、ストロークローラ５３と緩嵌してスライダー４９を
水平動させる受動長孔４９ａと、逃しローラ５４により
下側から反復して押上げられる押圧面４９ｂが設けられ
ている。

【００２５】側板４３にはキサゲ柄５２の後端部の上下
動を抑制するキサゲ作用軸５５を設け、キサゲ柄５２に
はこのキサゲ作用軸５５に当接する作用点受５６がもう
けられている。

【００２６】スライダー４９のキサゲ柄支点軸５０とキ
サゲ柄５２との間の軸受は自在軸受で構成され、かつス
ライダー４９とキサゲ柄５２との間に挿入された調整ス
プリング５８によりキサゲ刃５１が切削面に平行に接触
するように構成されている。

【００２７】押圧手段は上端は上部プレート４２部分に
押圧力調整手段を、下端はキサゲ柄５２の上面を押圧す
る押圧ローラ５９を設け、この押圧ローラ５９と押圧力
調整手段との間にスプリング６０が挿入されている。

【００２８】又、フレーム４１にはキサゲ刃５１の進行
方向の近傍に光学的起動センサー６１を設け、切削面の
突起部分を検出し、ストロークローラ５３及び逃しロー
ラ５４の起動を制御する制御器が設けてある。この制御
器は起動センサー６１の検出信号により切削面の色別判
断機能及び高速回転制御用のワンサイクル停止機能を備
えている。

【００２９】

【作用】上述のように、キサゲ刃５１の前後移動と上下
移動とはキサゲヘッド内のみで同期駆動され、かつ上下
移動が前後移動よりはるかに小さい移動量で実施されて
いる。

【００３０】キサゲ刃５１の横方向の傾斜は自在軸受５
７の使用により自動的に修正されて切削面にキサゲ刃５
１の中央部で切削出来る。

【００３１】起動センサー６１により、切削面に塗布し
た塗料の当たりによる光沢部分のみを自動的に検出して
１サイクル又は連続切削してゆく完全自動切削が可能で
ある。

【００３２】

【実施例】図１は本発明のキサゲヘッドの側面の内部構
成図、図２は同じく正面の内部構成図である。このキサ
ゲヘッドはロボット等の３次元に移動可能なアームに固
定するシャンク４４（一般にはテーパーシャンク）を上
面に設けた上部プレート４２と両側の側板４３よりなる
断面コ字形の下向きのフレーム４１と、このフレーム４
１の両側面間に水平に固定された支点軸４５でブラケッ
ト４６を介して垂直面上で回動自在に保持され断面がフ
レーム４１のコ字形断面に対して直角方向で下向きのコ
字形で、このコ字形の両側面間に水平にかつ互いに並行
した２本のスライド軸４７が設けられているスライドケ
ース４８とが設けられている。

【００３３】このスライド軸４７には水平方向に摺動可
能なスライダー４９と、このスライダー４９の下端側の
キサゲ柄支点軸５０により回動自在に枢支されて先端に
キサゲ刃５１が固定されているキサゲ柄５２とが保持さ
れている。

【００３４】上部プレート４２にはキサゲ柄５２の先端
側を下側に押圧するための押圧手段が設けられている。
この押圧手段は上端は固定され、下端はキサゲ柄５２の
上面を押圧する押圧ローラ５９で、この押圧ローラ５９
と上端との間にスプリング６０が挿入されており、上部
プレート４２の部分にスプリング６０の上端位置を調節
するための調整ねじ及びスプリング受よりなる押圧力調
整手段が設けられている。

【００３５】フレーム４１の側板４３にはモータで同期
回転してキサゲ柄５２を水平方向に往復動させるための
偏心したストロークローラ５３とキサゲ柄５２の先端を
上下動させるために同じく偏心した逃しローラ５４とキ
サゲ柄５２の後端部の上下動を抑制するキサゲ作用軸５
５とが設けられている。上述のストロークローラ５３及
び逃しローラ５４の偏心量はストロークローラ５３が大
きく、逃しローラ５４が小さく構成されており、キサゲ
刃５１の移動の軌跡は図３に示すように水平方向は大き
く、上下方向は小さくなるように構成されている。

【００３６】スライダー４９にはストロークローラ５３
に嵌合して水平動させるための垂直方向の受動長孔４９
ａと逃しローラ５４によりスライドケース４８及びキサ
ゲ柄５２を支点軸４５を中心にして回動させてキサゲ刃
５１を上方に移動させるための下向きの押圧面４９ｂと
が設けられている。

【００３７】キサゲ柄５２の後端部にはキサゲ作用軸５
５に当接する作用点受５６が設けられて、キサゲ柄５２
が前後に移動しても常に当接するように構成されてお
り、又、キサゲ柄支点軸５０とキサゲ柄５２との間の軸
受は自在軸受５７で構成され、かつスライダー４９とキ
サゲ柄５２との間に挿入された調整スプリング５８によ
りキサゲ刃５１が切削面に平行に接触するように構成さ
れている。

【００３８】更に、フレーム４１にはキサゲ刃５１の進
行方向の近傍に光学的起動センサー６１を設け、切削面
の突起部分を検出し、ストロークローラ５３及び逃しロ
ーラ５４の起動を制御するための図示しない制御器を設
けたものである。この制御器は起動センサー６１の検出
信号により切削面の色別判断機能及び高速回転制御用の
ワンサイクル停止機能を設けたものである。

【００３９】次に、このキサゲヘッドの動作について説
明する。切削面を切削前に当たり出し処理することは前
述の従来の方法と同じであるので、この工程の説明は省
略する。先ず、制御器の指令により、ストロークローラ
５３及び逃しローラ５４はキサゲ柄５２が復動の中間に
位置し、かつキサゲ刃５１が最も上昇した位置に保持さ
れている。

【００４０】この状態で３次元移動可能なアームにより
キサゲ刃５１が切削面の切削開始位置に来るように設定
する。この状態でアームを移動させてキサゲ刃５１を直
線移動するように、かつ移動直線を順次隣側に移動させ
て切削面全面をカバーするように移動させる。

【００４１】この移動途中で、起動センサー６１は切削
面に塗布されたベンガラ等の表面の反射率を検出し、光
沢のある凸部を検出すると、この検出信号によりストロ
ークローラ５３及び逃しローラ５４は１回転してキサゲ
刃５１の先端（刃先）が図３（イ）に示すような楕円形
の軌跡を描くように移動させる。

【００４２】この結果、図３（イ）の楕円軌跡で切削面
の下側にはみ出している部分のみ押圧手段によりキサゲ
刃５１は切削面を切削することになる。この場合、切削
量の調節は押圧手段の押圧力調整手段と機械系切込み量
とにより、適宜調節しておく。又、キサゲ刃５１が切削
面に当接する部分が図３（ロ）のように傾斜している
と、適正な切削が行われず、極端な場合にはキサゲ刃５
１の端部で切削面に段が付いてしまうことがあるが、本
願の場合はスライダー４９とキサゲ柄５２との間は自在
軸受５７で連結しているので、常に図３（ハ）のような
キサゲ刃５１の中央部で切削するように動作する。

【００４３】

【発明の効果】上述のようにキサゲ刃５１の前後移動と
上下移動とはキサゲヘッド内のみで、かつ上下移動が前
後移動よりはるかに小さい移動量で実施されているの
で、付属設備の必要がなく、かつ工作機械のすり合わせ
面等の狭い部分でも切削可能である。

【００４４】自在軸受５７の使用により、キサゲ刃５１
の横方向の傾斜は自動的に修正されて切削面に段が付く
ことを防止出来る。

【００４５】起動センサー６１により、切削面に塗布し
た塗料の当たりによる光沢部分のみを自動的に検出して
１サイクル又は連続切削してゆくので、目視による操作
の必要がなく、完全自動切削が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキサゲヘッドの側面の内部構成図であ
る。

【図２】同じく正面の内部構成図である。

【図３】キサゲ刃の先端部の状況説明図で、（イ）は横
方向からみたキサゲ刃先端の軌跡図、（ロ）は縦方向か
ら見たキサゲ刃の傾斜した接触状態の説明図、（ハ）は
同じく正規の接触状態の説明図である。

【図４】従来の一例のキサゲ刃駆動装置で、（イ）は支
持腕を含む垂直断面図、（ロ）は（イ）と９０°異なる
方向の垂直断面図である。

【図５】従来の一例のキサゲ刃駆動装置の動作説明図
で、（イ）は全体の動作説明図、（ロ）はキサゲ刃部分
の移動説明図で、下側の直線部分がキサゲ刃３による切
削範囲である。

【図６】従来の改良されたキサゲヘッドの構成図で、一
部内部構造を示した側面図である。

【図７】同じく一部内部構造を示した平面図である。

【図８】従来のキサゲヘッドの他例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

４１ フレーム ４２ 上部プレート ４３ 側板 ４５ 支点軸 ４６ ブラケット ４７ スライド軸 ４８ スライドケース ４９ スライダー ４９ａ 受動長孔 ４９ｂ 押圧面 ５０ キサゲ柄支点軸 ５１ キサゲ刃 ５２ キサゲ柄 ５３ ストロークローラ ５４ 逃しローラ ５５ キサゲ作用軸 ５６ 作用点受 ５７ 自在軸受 ５８ 調整スプリング ５９ 押圧ローラ ６０ スプリング ６１ 起動センサー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元に移動可能なアームに固定するキ
   サゲヘッドは上部プレートと両側の側板よりなる断面コ
   字形の下向きのフレームと、このフレーム内で直角方向
   で下向きの断面コ字形のスライドケースと、このスライ
   ドケースの２本の平行なスライド軸で水平方向に摺動可
   能なスライダーと、このスライダーの下端部分に設けら
   れたキサゲ柄支点軸により枢支され、先端にキサゲ刃を
   固定したキサゲ柄と、このキサゲ柄の先端側を下側に弾
   圧するように前記上部プレートに固定された押圧手段よ
   りなり、前記スライドケースはブラケットを介して前記
   側板に設けられた支点軸に枢支されていることを特徴と
   するキサゲヘッド。
2. 【請求項２】 前記スライダーには前記側板の片方に設
   けられ、かつ同一回転速度で同期回転するように設けら
   れた偏心したストロークローラと逃しローラのうち、前
   記ストロークローラと緩嵌してスライダーを水平動させ
   る受動長孔と、前記逃しローラにより下側から反復して
   押上げられる押圧面が具備されていることを特徴とする
   請求項１のキサゲヘッド。
3. 【請求項３】 前記側板にはキサゲ柄の後端部の上下動
   を抑制するキサゲ作用軸を設け、前記キサゲ柄にはこの
   キサゲ作用軸に当接する作用点受を具備したことを特徴
   とする請求項１のキサゲヘッド。
4. 【請求項４】 前記スライダーのキサゲ柄支点軸と前記
   キサゲ柄との間の軸受は自在軸受で構成され、かつ前記
   スライダーと前記キサゲ柄との間に挿入された調整スプ
   リングにより前記キサゲ刃が切削面に平行に接触するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１のキサゲ
   ヘッド。
5. 【請求項５】 前記押圧手段は上端は前記上部プレート
   部分に押圧力調整手段を、下端は前記キサゲ柄の上面を
   押圧する押圧ローラを設け、この押圧ローラと前記上端
   の押圧力調整手段との間にスプリングが挿入されている
   ことを特徴とする請求項１のキサゲヘッド。
6. 【請求項６】 前記フレームには前記キサゲ刃の進行方
   向の近傍に光学的起動センサーを設け、切削面（すり合
   わせ面）の当たり部分を検出し、前記ストロークローラ
   及び逃しローラの起動を制御する制御器を設けたことを
   特徴とする請求項１のキサゲヘッド。
7. 【請求項７】 前記制御器は前記起動センサの検出信号
   により切削面の色別判断機能及び高速回転制御用のワン
   サイクル停止機能を具備したことを特徴とする請求項
   １、６のキサゲヘッド。