JPH08142066A - 合成樹脂製品のバリ除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バリ除去面の美麗化、バリ除去能率の向上。 【構成】 三次元方向に移動し、かつ、所定速度で回転
して合成樹脂により形成した製品３２のバリ３３を除去
する回転体２７において、該回転体２７は軸部３４の先
端に当接部３５を形成し、該当接部３５は、終始略同径
の円柱軸形状に形成し、その外周に母線方向と平行な凹
部３６を円周方向に所定間隔を置いて複数形成し、前記
凹部３６と前記凹部３６との間には平面視円弧形状の案
内面３７を形成し、前記凹部３６と前記案内面３７の境
界部分の角部を刃部３８に形成して構成した合成樹脂製
品のバリ除去装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂により形成し
た製品外周に発生するバリを除去する装置に係るもので
あり、特に、バリに直接接触して除去する回転体に係る
ものである。

【０００２】

【従来技術】合成樹脂の製品の外周面には、合成樹脂の
バリが出来るが、このバリは、従来は、切削刃により人
手で削りとっていた。人手による削り取りは、能率が上
がらず、また、熟練を要して仕上り程度も作業者により
相違して均一にできないから、切削刃を持つ回転体をロ
ボットに装着して、除去する方法も知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、公知の、切削
刃を持つ回転体による切削切り取り方法は、バリと境界
部分の本体の外周面側に切削痕ができ、外観上の見ばえ
が悪くなって商品価値を低下させていた。即ち、図１０
に示したように、刃ａはバリの接触点Ｘから円弧軌跡Ｙ
を進み、次の刃ａ’も同様に円弧軌跡Ｙを進もうとし、
接触圧力が高いときは、削り過ぎになって、切削面が目
立ち、例えば、ステアリングホィールのような、運転席
に装着する製品のときは、仕上程度が低くなって商品価
値を低下させる。しかし、回転体をロボットに装着する
にしても、回転体の構造を工夫して、バリを除去するよ
うにすると、バリ除去面が美麗になって商品価値を低下
させないばかりでなく、相反するバリ除去能率の向上も
達成させることができる。

【０００４】

【発明の目的】バリ除去面の美麗化、バリ除去能率の向
上。

【０００５】

【課題を解決するための手段】よって本発明は、三次元
方向に移動し、かつ、所定速度で回転して合成樹脂によ
り形成した製品３２のバリ３３を除去する回転体２７に
おいて、該回転体２７は軸部３４の先端に当接部３５を
形成し、該当接部３５は、終始略同径の円柱軸形状に形
成し、その外周に母線方向と平行な凹部３６を円周方向
に所定間隔を置いて複数形成し、前記凹部３６と前記凹
部３６との間には平面視円弧形状の案内面３７を形成
し、前記凹部３６と前記案内面３７の境界部分の角部を
刃部３８に形成して構成した合成樹脂製品のバリ除去装
置としたものである。また、本発明は、三次元方向に移
動させうる多関節ロボット１と、合成樹脂により形成し
た製品３２を載置する製品載置台４０からなり、前記多
関節ロボット１のアーム部４の先端には回転体２７を取
付け、該回転体２７は軸部３４の先端に当接部３５を形
成し、該当接部３５は、終始略同径の円柱軸形状に形成
し、その外周に母線方向と平行な凹部３６を円周方向に
所定間隔を置いて複数形成し、前記凹部３６と前記凹部
３６との間には平面視円弧形状の案内面３７を形成し、
前記凹部３６と前記案内面３７の境界部分の角部を刃部
３８に形成して構成した合成樹脂製品のバリ除去装置と
したものである。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図面により説明すると、１
は公知構成の多関節ロボットであり、いずれのものでも
よい。実施例では、床上に固定する架台２と、架台２に
対して水平回転自在の支持部３と、支持部３の上部に回
動自在に設けたアーム部４とにより構成される。前記架
台２の上部に設けた台座５に前記支持部３の下部に設け
た回転台６を回転自在に設け、回転台６には駆動部７を
設け、該駆動部７にはリンク機構部８を設け、前記回転
台６と前記駆動部７と前記リンク機構部８により前記支
持部３を構成している。９は前記駆動部７を水平回転さ
せるモーター、１０はロッドである。

【０００７】前記リンク機構部８は、メインロッド１２
の下部を横軸１３により駆動部７に回動自在に軸着し、
該横軸１３には回動アーム１４の基部を取付け、回動ア
ーム１４の先端には前記メインロッド１２と平行となる
作用ロッド１５を取付け、該作用ロッド１５の上端はア
ーム部４の基部側関節部１６の基部に軸１７により軸着
し、前記メインロッド１２の上端は作用ロッド１５の軸
着部より先側のアーム部４に軸１８により軸着し、リン
ク機構部８はメインロッド１２と回動アーム１４と作用
ロッド１５とにより構成されているが、アーム部４の基
部側関節部１６もリンク機構部８を平行リンク的作用さ
せるための要素になっている。

【０００８】また、前記アーム部４は、前記基部側関節
部１６の先側に、第２関節部２０の基部を回転自在に取
付け、第２関節部２０の先端には第３関節部２１の基部
を取付け、第３関節部２１の先側に先端側関節部２２の
基部を回転自在に取付ける。前記アーム部４の先端は回
転台６の水平回転により回転し、リンク機構部８の平行
リンク作用により前後し、リンク機構部８の回動アーム
１４の回動による作用ロッド１５の上下により軸１８を
中心に上下回動する。

【０００９】先端側関節部２２の先端には、フローティ
ング部２３のホルダー２４を固定し、ホルダー２４には
フローティング部２３のスピンドル２５を取付け、スピ
ンドル２５にはリュウター２６を取付け、リュウター２
６には回転体２７の基部を着脱自在に取付ける。

【００１０】前記ホルダー２４には前記リュウター２６
を回転させるための回転用エアー供給口２８および前記
スピンドル２５の先端をある方向に移動させるように付
勢するためのフローテイング用エアー供給口２９を形成
し、前記回転用エアー供給口２８およびフローテイング
用エアー供給口２９にはエアー供給用ホース３０を接続
する。前記スピンドル２５は前記リュウター２６を取付
けるものであり、回転体２７の先端がホルダー２４に対
して半球面の範囲にて自由に移動するように、スピンド
ル２５の基部はホルダー２４にユニバーサル状に取付け
る。また、前記リュウター２６は前記スピンドル２５に
回転自在に取付け、前記フローティング部２３のホルダ
ー２４に供給されたエアーにより回転する。

【００１１】しかして、前記リュウター２６に取付ける
回転体２７は、後述するステアリングホイール等の合成
樹脂により形成した製品３２の表面にできたバリ３３を
取るものであり、金属製（実施例では鉄製）の軸部３４
の先端に当接部３５を形成する。当接部３５は終始同径
の円柱形状に形成し、当接部３５の外周には、当接部３
５の母線方向と平行な凹部３６を円周方向に所定間隔を
置いて複数形成し、凹部３６と凹部３６との間の外周面
は円弧形状の案内面３７に形成し、凹部３６と案内面３
７の境界部分の角部を刃部３８に形成する。即ち、前記
回転体２７の当接部３５は、製品３２の本体とバリ３３
との境界部分を切断してバリ３３を除去するが、前記切
断は、前記回転体２７の回転速度と、当接部３５がバリ
３３に接触する圧力と、当接部３５の移動速度により変
化するが、当接部３５はバリ３３に接触すると刃部３８
により切削し、製品３２の本体に接触すると案内面３７
の作用により退避するように、多関節ロボット１の制御
部に、リュウター２６の回転数（速度）と、ホルダー２
４によるスピンドル２５の支持圧力と、先端側関節部２
２の移動速度を設定して入力する。

【００１２】４０は、製品３２を固定する支持台であ
り、実施例では、製品３２がステアリングホイール４１
であるところから、ステアリングホイール４１の中央の
ボス部４２が螺合する軸４３を設けている。４４はナッ
ト、４５はステアリングホイール４１の芯金、４６は芯
金４５の周囲の合成樹脂の本体である。

【００１３】

【作用】次に作用を述べる。支持台４０に製品３２（ス
テアリングホイール４１）をセットし、多関節ロボット
１の制御部に、回転体２７の当接部３５の移動軌跡、リ
ュウター２６の回転数（速度）と、ホルダー２４による
スピンドル２５の支持圧力と、先端側関節部２２の移動
速度等の諸条件を設定して入力し、作動させると、所謂
コンピュータ制御されて、リンク機構部８が作動して、
アーム部４を水平回転、あるいは、軸１８中心にアーム
部４の先端側関節部２２を上下回動させ、または、先端
側関節部２２に対してフローティング部２３を回動させ
る等の従来公知の多関節ロボット１の作動によりフロー
ティング部２３に取付けた回転体２７はステアリングホ
イール４１のバリ３３に接近する。

【００１４】そして、スピンドル２５に対してエアーに
より回転するリュウター２６の回転が伝達されて回転体
２７が回転し、次に、多関節ロボット１の先端側関節部
２２がステアリングホイール４１のバリ３３に接近する
ことにより、回転体２７の当接部３５は回転している状
態で、側方から弾力的にバリ３３に接触し、当接部３５
によりバリ３３を切断する。そして、スピンドル２５は
先端側関節部２２によりステアリングホイール４１に接
近するように付勢されているので、当接部３５は更にス
テアリングホイール４１の本体４６の外周面に向かって
バリ３３を切断しながら移動し、当接部３５がステアリ
ングホイール４１の本体４６の外周面に当接すると、次
は、本体４６の外周面に沿って入力された移動軌跡を当
接部３５はバリ３３を切断しながら移動し、これにより
バリ３３はバリ３３とステアリングホイール４１の本体
４６との境界部分で切断されてステアリングホイール４
１より除去される。

【００１５】この場合、回転体２７の当接部３５をバリ
３３とステアリングホイール４１の本体４６との境界部
分に上方から下降させても、バリ３３は薄いので、当接
部３５が当接すると下方に折れ曲がり、当接部３５はバ
リ３３と本体４６の境界部分を切断し、次に摺接移動し
て、バリ３３のみを除去する（即ち、当接部３５の移動
軌跡は要件ではない）。

【００１６】しかして、本発明の回転体２７は、当接部
３５をバリ３３に当接させると、接触部分のバリ３３の
みを切断して除去するが、この理由には種々の要因が考
えられ、複合的に作用していると解されるが、そのうち
主なものを以下説明する。

【００１７】刃部３８は、公知例のように単に連続形成
すると、図１０に示したように、刃ａはバリの接触点Ｘ
から円弧軌跡Ｙを進み、後続の刃ａ’郡も同じ円弧軌跡
Ｙを進もうとし、接触圧力が高いときは、前記円弧軌跡
Ｙが製品３２に食込んで削り過ぎとなって、切削面が目
立つが、凹部３６と凹部３６との間に円弧形状の案内面
３７を形成し、凹部３６と案内面３７の境界部分の角部
を刃部３８に形成すると、刃部３８は接触部分を切削す
るが、刃部３８に続く案内面３７が接触面に対して刃部
３８を離間させるように作用すること（即ち、図５にお
いて、刃部３８は細矢印ｙの軌跡を進もうとするが、案
内面３７は太矢印Ｙの軌跡を進む）、ステアリングホイ
ール４１の本体４６に比してバリ３３は柔軟であること
等の理由により、当接部３５がバリ３３に接触したとき
は、案内面３７が作用する以前にバリ３３が変形して当
接部３５の移動軌跡に変化を与えないので、刃部３８が
有効に作用してバリ３３を切断して除去し、これに対
し、当接部３５が本体４６に接触すると、案内面３７が
作用して刃部３８の移動軌跡に変化を与えて離間させる
ので、削り過ぎを防止してバリ３３除去面を目立たせな
い。

【００１８】したがって、刃部３８の切削力により効率
よくバリ３３を除去し、案内面３７の作用により本体４
６の表面にバリ３３除去面を目立たせない。（なお、本
実施例の多関節ロボット１は、フローティング部２３を
先端側関節部２２に設け、フローティング部２３は先端
側関節部２２に固定のホルダー２４に対してスピンドル
２５をエアーにより支持しているので、回転体２７の当
接部３５が一定圧力以上でステアリングホイール４１の
本体４６に当接することを防止でき、一層本体４６に切
削痕を発生させるのを防止してバリ３３のみを切断除去
するが、このフローティング部２３の機構は要件ではな
い。）

【００１９】しかして、当接部３５は、回転しながらバ
リ３３と接触するから、接触部分が発熱し、この熱によ
りバリ３３が溶けることで回転体２７の移動が円滑にな
り、刃部３８のみならず案内面３７も切断に貢献し、複
合的な作用で切断する。この場合、回転体２７そのもの
は加熱はされてなく、バリ３３との摩擦で発熱するだけ
であるから、それ程高温にならないこと、合成樹脂は熱
伝導率が低いため、当接部３５とバリ３３との接触部分
以外に熱が伝導されないこと、バリ３３の容積とステア
リングホイール４１の本体４６の容積との間に格段の差
があるため本体４６の熱容量が大きいこと等の理由によ
り、本体４６は当接部３５が接触しても溶けずに、バリ
３３のみが溶ける。したがって、刃部３８のみならず案
内面３７も切断に大きく貢献する。

【００２０】また、製品３２とバリ３３の境界部分にお
ける分離面は、案内面３７の作用による摩擦熱が作用し
て溶けているので、刃部３８による切削傷を目立たせ
ず、美麗に仕上がる。以上のように、回転体２７は、バ
リ３３のみを製品３２の本体より除去するので、バリ３
３を除去した跡を美麗に処理できる。

【００２１】なお、案内面３７と凹部３６との角部を円
弧形状に形成すると、前記刃部３８の作用が期待でき
ず、作業効率は低下する。即ち、刃部３８はバリ３３に
接触するとただちに切削できるが、摩擦熱のみで切断し
ようとすると、切断可能に発熱するまでに時間を要する
から、回転体２７の移動速度は低下し、作業効率が低下
する。

【００２２】前記の場合、説明の簡略化のため回転体２
７は加熱しないと記載したが、勿論回転体２７を加熱す
る構成でもよく、このときは、回転体２７そのものはバ
リ３３の融点よりも低い温度に加熱し、単に接触するの
みではバリ３３を溶かすことはなく、あくまでもバリ３
３との接触摩擦熱によりバリ３３を溶かす構成とする。

【００２３】しかして、回転体２７の当接部３５が、バ
リ３３を切削および溶かすと、切削屑および溶融物が発
生するが、当接部３５の外周には、当接部３５の母線方
向と平行の凹部３６を円周方向に所定間隔を置いて複数
形成しているから、切削屑等は一旦凹部３６内に入り、
次に当接部３５の回転による遠心力の作用で凹部３６か
ら出て製品３２より離脱する。

【００２４】この場合、製品３２の表面に付着防止剤を
塗布しておくと、一層効果的であり、また、回転体２７
の回転方向と回転体２７の移動方向とを、切削屑等が飛
ぶ方向に設定すると、回転体２７の回転が本体４６に食
い込まずに離間する方向にも作用して、刃部３８を有し
ながら削り過ぎを一層防止できる。

【００２５】また、当接部３５は細い軸形状に形成して
いるから、狭い部分にあらゆる角度で接触させることが
可能となり、バリ３３の加工処理範囲が広がり、また、
バリ３３との接触部分が点接触になるので急激な温度変
化を防止し、バリ３３の加工処理を容易にする。

【００２６】

【効果】本発明は、三次元方向に移動し、かつ、所定速
度で回転して合成樹脂により形成した製品３２のバリ３
３を除去する回転体２７において、該回転体２７は軸部
３４の先端に当接部３５を形成し、該当接部３５は、終
始略同径の円柱軸形状に形成し、その外周に母線方向と
平行な凹部３６を円周方向に所定間隔を置いて複数形成
し、前記凹部３６と前記凹部３６との間には平面視円弧
形状の案内面３７を形成し、前記凹部３６と前記案内面
３７の境界部分の角部を刃部３８に形成して構成した合
成樹脂製品のバリ除去装置としたから、当接部３５がバ
リ３３に接触すると、案内面３７が作用する以前にバリ
３３が変形して当接部３５の移動軌跡に変化を与えない
ので、刃部３８が有効に作用してバリ３３を切断して除
去し、当接部３５が本体に接触すると、案内面３７が作
用して刃部３８の移動軌跡に変化を与えて離間させるの
で、削り過ぎを防止してバリ３３の除去面を目立たせな
い。したがって、刃部３８の存在により効率よくバリ３
３を除去し、しかも、製品本体とバリとの境界部分の分
離面は、回転体２７との接触摩擦により溶けて美麗に仕
上がるという効果を奏する。また、本発明は、三次元方
向に移動させうる多関節ロボット１と、合成樹脂により
形成した製品３２を載置する製品載置台４０からなり、
前記多関節ロボット１のアーム部４の先端には回転体２
７を取付け、該回転体２７は軸部３４の先端に当接部３
５を形成し、該当接部３５は、終始略同径の円柱軸形状
に形成し、その外周に母線方向と平行な凹部３６を円周
方向に所定間隔を置いて複数形成し、前記凹部３６と前
記凹部３６との間には平面視円弧形状の案内面３７を形
成し、前記凹部３６と前記案内面３７の境界部分の角部
を刃部３８に形成して構成した合成樹脂製品のバリ除去
装置としたものであるから、バリ取り作業を自動化で
き、均一な処理ができる。また、バリ除去面が美麗にな
って商品価値を低下させない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体側面図。

【図２】 フローティング部の側面図。

【図３】 回転体正面図。

【図４】 作業状態斜視図。

【図５】 回転体の案内面の作用状態説明断面図。

【図６】 当接部の斜視図。

【図７】 作用状態断面図。

【図８】 作用状態断面図。

【図９】 回転体の移動状態説明図。

【図１０】 公知例の説明図。

【符号の説明】

１…多関節ロボット、２…架台、３…支持部、４…アー
ム部、５…台座、６…回転台、７…駆動部、８…リンク
機構部、９…モーター、１０…ロッド、１２…メインロ
ッド、１３…横軸、１４…回動アーム、１５…作用ロッ
ド、１６…基部側関節部、２０…第２関節部、２１…第
３関節部、、２２…先端側関節部、２３…フローティン
グ部、２４…ホルダー、２５…スピンドル、２６…リュ
ウター、２７…回転体、２８…回転用エアー供給口、２
９…フローテイング用エアー供給口、３０…エアー供給
用ホース、３２…製品、３３…バリ、３４…軸部、３５
…当接部、３６…凹部、３７…案内面、３８…刃部、４
０…支持台、４１…ステアリングホイール、４２…ボス
部、４３…軸、４４…ナット、４５…芯金、４６…本
体、５０…溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元方向に移動し、かつ、所定速度で
   回転して合成樹脂により形成した製品３２のバリ３３を
   除去する回転体２７において、該回転体２７は軸部３４
   の先端に当接部３５を形成し、該当接部３５は、終始略
   同径の円柱軸形状に形成し、その外周に母線方向と平行
   な凹部３６を円周方向に所定間隔を置いて複数形成し、
   前記凹部３６と前記凹部３６との間には平面視円弧形状
   の案内面３７を形成し、前記凹部３６と前記案内面３７
   の境界部分の角部を刃部３８に形成して構成した合成樹
   脂製品のバリ除去装置。
2. 【請求項２】 三次元方向に移動させうる多関節ロボッ
   ト１と、合成樹脂により形成した製品３２を載置する製
   品載置台４０からなり、前記多関節ロボット１のアーム
   部４の先端には回転体２７を取付け、該回転体２７は軸
   部３４の先端に当接部３５を形成し、該当接部３５は、
   終始略同径の円柱軸形状に形成し、その外周に母線方向
   と平行な凹部３６を円周方向に所定間隔を置いて複数形
   成し、前記凹部３６と前記凹部３６との間には平面視円
   弧形状の案内面３７を形成し、前記凹部３６と前記案内
   面３７の境界部分の角部を刃部３８に形成して構成した
   合成樹脂製品のバリ除去装置。