JPH11291147A - バリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーク反転の必要のなく、かつ加工サイクル
が早いバリ取り装置の提供。 【解決手段】 素材載置領域３と製品載置領域５の間に
おいて、素材を移動位置決め可能な素材搬入搬出装置６
を設け、前記素材載置領域と製品載置領域との間に前記
素材移動方向に直行する方向に移動位置決め可能なバリ
取り加工ヘッド７を設けたことを特徴とするバリ取り装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバリ取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シヤリングマシンによる切断やパンチプ
レスによる打ち抜きなどの翦断加工による板金加工にお
いては翦断部にバリが発生する。このバリはワークの片
側に発生するものであって、パンチング加工においては
ダイ側に発生する。また、レーザ加工機による切断加工
においても裏面にバリまたは金属溶融物が付着する。

【０００３】上述のバリを除去するのにバリ取り加工機
が使用されているが、このバリ取り加工機には、例え
ば、砥石車を用いたものや、ベルト研削盤を応用した方
式のものが知られている。

【０００４】上述の如き従来のバリ取り加工機を用いる
場合には、バリが出ている面が工具側に来る様にワーク
を反転する必要がある。

【０００５】また、図１４に示した様な、ロボット使用
したバリ取りシステム１００も知られれている。

【０００６】上述のバリ取りシステム１００は、バリ取
り工具を操作するバリ取りロボット（関節ロボット）１
０１、ワークを搬送する搬送ロボット１０３およびワー
ク固定治具１０５などから構成されている。

【０００７】前記バリ取りロボット１０１の近傍には、
自動工具交換装置（ＡＴＣ）１０７が配置してあり、必
要に応じてロボット１０１の工具を交換できる様になっ
ている。

【０００８】また、前記バリ取りロボット１０１のそば
には、ワークを位置決め固定するワーク固定治具が設け
てあり、前記搬送ロボット１０３の近傍には、これから
バリ取り加工を実施するワークがセットされたワークロ
ーダー部１０９が設けてある。

【０００９】上述のバリ取りシステム１００でのバリ取
り工程は、まず、搬送ロボット１０３がワークローダー
部１０９からワークを掴んで、ワーク固定治具１０５間
でワークを搬送し、ワーク固定治具１０５にワークをセ
ットする。

【００１０】次いで、バリ取りロボット１０１がバリ取
り加工を実施する。そして、加工が完了したワークは搬
送ロボット１０３が取り出してワークローダー部に戻し
て１サイクルが完了する。

【００１１】上述の如きバリ取りシステム１００は、搬
送ロボットとバリ取りロボットの２台が必要であり、そ
の制御システムも複雑となる上、空間的スペースも大き
なものとなり装置のコストも高くなる。

【００１２】また、加工サイクルにおいては、ワークが
ワークローダー部と固定治具との間を往復するため、加
工サイクルが長くなるという問題もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の如き問
題点を解決するために成されたものであり、本発明の課
題は、ワーク反転の必要のなく、かつ加工サイクルが早
いバリ取り装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項１に記載のバリ取り装置は、素材載置領
域と製品載置領域の間において、素材を移動位置決め可
能な素材搬入搬出装置を設け、前記素材載置領域と製品
載置領域との間に前記素材移動方向に直行する方向に移
動位置決め可能なバリ取り加工ヘッドを設けたことを要
旨とするものである。

【００１５】請求項２に記載のバリ取り装置は、請求項
１に記載のバリ取り装置において、前記素材搬入搬出装
置に素材を水平に把持する把持手段を設け、該把持手段
に把持した素材の下方に前記バリ取り加工ヘッドを上下
方向に移動位置決め可能に設け、前記素材載置領域と製
品載置領域に上下方向に移動位置決め可能なリフトテー
ブルを設けたことを要旨とするものである。

【００１６】したがって、請求項１に記載のバリ取り装
置によれば、素材載置領域と製品載置領域との中間位置
でバリ取り加工ができる。そのため、素材または製品の
搬送において、素材載置領域と製品載置領域との間を往
復する必要がなく搬送工程が一方向に短縮されるので加
工サイクルを短くすることができる。

【００１７】また、バリ取り装置自体に素材搬送装置を
設けたので、バリ取り装置システムの空間的スペースも
小さくなりシステムのコストを低減することができる。

【００１８】請求項２に記載のバリ取り装置によれば、
バリ取り加工ヘッドを素材搬入搬出装置に把持した素材
の下方に設けたので、素材の裏側からバリ取り加工を行
うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は本発明に係わるバリ取り装置
の正面図、図２はその右側面図、図３は平面図を示した
ものである。

【００２０】図１〜図３を参照するに、バリ取り装置１
は、素材載置領域３と製品載置領域５に素材Ｗを移動位
置決め可能な素材搬入搬出装置６と、素材載置領域３と
製品載置領域５との間を前記素材移動方向（Ｘ軸方向）
に直行する方向（Ｙ軸方向）に移動位置決め可能なバリ
取り加工ヘッド７などから構成してある。

【００２１】始めにバリ取り加工ヘッド７について説明
する。

【００２２】前記素材載置領域３と製品載置領域５の間
にＹ軸方向に延伸したフレーム９が床面ＦＬから立設し
てある。このフレーム９の上端部にはＹ軸方向に水平に
延伸したＹ軸ガイドレール１１が設けてある。

【００２３】前記Ｙ軸ガイドレール１１は下方に開放し
たコの字型をしており、このコの字型の溝部にＹ軸移動
体１３が移動自在に係合してあり、このＹ軸移動体１３
に設けたナット部にＹ軸送りねじ１５が回転自在に螺合
してある。また、Ｙ軸ガイドレール１１の左端（図１に
おいて）にはＹ軸送りねじ１５を回転駆動するＹ軸サー
ボモーターＭｙが設けてある。

【００２４】前記移動体１３にはブラケット１７と工具
キャリヤー１９を介してバリ取り加工ヘッド７が取り付
けてある。

【００２５】前記バリ取り加工ヘッド７は、前記工具キ
ャリヤー１９の上部に設けた工具回転モーターＭｔと、
この工具回転モーターＭｔを上下方向に移動位置決めす
るＺ軸サーボモーターＭｚなどから構成してある。

【００２６】前記工具回転モーターＭｔは、図示省略の
案内手段によりＺ軸方向に移動自在に設けたＺ軸キャリ
ッジ２１に設けてあり、また、Ｚ軸キャリッジ２１は前
記工具キャリヤー１９の下端部に設けたＺ軸サーボモー
ターＭｚによって回転駆動されるＺ軸送りねじ２３によ
って、Ｚ軸方向（上下方向）に移動位置決め自在に設け
てある。なお、前記バリ取り加工ヘッド７には、後に詳
細に説明するバリ取り工具Ｔが装着してある。

【００２７】上記構成のバリ取り加工ヘッド７におい
て、ＮＣ制御装置（図示省略）により制御されるＹ軸サ
ーボモーターＭｙとＺ軸サーボモーターＭｚとを回転駆
動させることによりＹ軸及びＺ軸の適宜な位置にバリ取
り加工ヘッド７を移動位置決めすることができる。

【００２８】次いで、素材搬入搬出装置６について説明
する。

【００２９】前記Ｙ軸ガイドレール１１の上部に、Ｙ軸
方向に延伸した２本のロッド部材２５がボルト２７によ
って高さを調節可能に連結してある。そして、このロッ
ド部材２５の両端部に、Ｘ軸方向に水平に延伸した逆Ｌ
字形の左右（図１において）のフレーム２９（Ｌ、Ｒ）
の梁部３１の一端が連結固定してある。また、前記フレ
ーム２９（Ｌ、Ｒ）の梁部３１の他端には、前記床面Ｆ
Ｌから立設した左右のコラム３３（Ｌ、Ｒ）が一体的に
設けてある。

【００３０】前記左右のフレーム２９（Ｌ、Ｒ）の梁部
３１の上部は、Ｙ軸方向に延伸すると共に、Ｘ軸方向に
離隔した２本のロッド３５（Ｆ、Ｒ）の両端部に固定し
てある。そして、左右のフレーム２９（Ｌ、Ｒ）のほぼ
中央部にＸ軸方向に水平に延伸するＸ軸ガイドレール３
７が前記ロッド３５（Ｆ、Ｒ）に吊設してある。

【００３１】上述のＸ軸ガイドレール３７は後に詳述す
る素材載置領域３の上方位置までオーバーハングさせて
設けてある。

【００３２】前記Ｘ軸ガイドレール３７の構成は前記Ｙ
軸ガイドレール１１と同様な構成となっており、下方に
開放したコの字型の溝部にはＸ軸移動体３９が移動自在
に係合してあり、このＸ軸移動体３９に設けたナット部
にＸ軸送りねじ４１が回転自在に螺合してある。また、
Ｘ軸ガイドレール３７の右端（図２において）には、Ｘ
軸送りねじ４１を回転駆動するＸ軸サーボモーターＭｘ
が設けてある。

【００３３】前記Ｘ軸移動体３９には、板材を吸着して
把持する複数のバキュームカップまたは電磁石などの下
向きの吸着手段４２を備えたフレーム４３が設けてあ
る。

【００３４】図２によく表れている様に、前記フレーム
９に沿ってＹ軸方向に移動位置決めされるバリ取り加工
ヘッド７を挟んでその左側には素材載置領域３が設けて
あり、右側には製品載置領域５が設けてある。

【００３５】前記素材載置領域３には、他の板材加工装
置において加工された素材Ｗ（板材）を載置するリフタ
ーテーブル４５が設置してある。また、製品載置領域５
にはバリ取り加工が終了した製品を載置するリフターテ
ーブル４７が設置してある。

【００３６】なお、上述のリフターテーブル４５、４７
は、図示省略のシリンダーによりその高さを調節自在の
公知のものであり、その構成と詳細な説明は省略する。

【００３７】上記構成の素材搬入搬出装置６によれば、
図示省略のＮＣ制御装置により制御されるＸ軸サーボモ
ーターＭｘを回転駆動させることにより吸着手段４２を
Ｘ軸の適宜な位置に移動位置決めすることができる。

【００３８】上記構成のバリ取り装置１によって、例え
ば、打ち抜き穴の半径がＲの穴の内径部にできたバリ
を、半径がｒ（Ｒ＞ｒ）のバリ取り工具で除去する場合
について説明する。

【００３９】始めに、吸着手段４２を素材載置領域３の
リフターテーブル４５上に積載された素材Ｗの上部へ位
置決めし、その状態で、リフターテーブル４５を上昇さ
せて素材Ｗを吸着手段４２に吸着させる。

【００４０】次に、素材搬入搬出装置６とバリ取り加工
ヘッド７とを制御して、バリ取り加工ヘッド７の中心位
置が打ち抜き穴の中心位置に一致するように移動位置決
めを行うと共に、バリ取り加工ヘッド７に装着した工具
Ｔが打ち抜き穴に入る位置まで上昇させる。

【００４１】上述の状態において、工具回転モーターＭ
ｔを回転させると同時に、前述の素材搬入搬出装置６と
バリ取り加工ヘッド７とを制御して、工具Ｔを打ち抜き
穴の中心位置に対して半径（Ｒ−ｒ）で公転運動させる
ことによって、打ち抜き穴の内径部にできたバリを除去
することができる。

【００４２】すなわち、工具外径と打ち抜き穴の内径と
が接触して移動する様に素材搬入搬出装置６とバリ取り
加工ヘッド７とを相対的に移動させ、工具Ｔを打ち抜き
穴の中心位置に対して半径（Ｒ−ｒ）で公転運動させる
のである。

【００４３】バリ取りが終わった素材（以後製品Ｐ）は
素材搬入搬出装置６により、製品載置領域５のリフター
テーブル４７上部へ搬送し、リフターテーブル４７上に
製品Ｐを載置する。以後、同一動作によってリフターテ
ーブル４５上に積載された素材Ｗを順次加工して、製品
載置領域５のリフターテーブル４７上に製品Ｐを積載す
ることができる。

【００４４】なお、後述する種々の工具を使用すること
により、種々の穴形状または素材外周のバリを除去する
ことが可能である。

【００４５】また、前記素材搬入搬出装置６の構成にお
いて、前記吸着手段４２を備えた前記フレーム４３全体
を上下動させる空圧シリンダーを設け、一定の高さに上
昇させた前記リフターテーブル４５に載置された素材Ｗ
を吸着して吊り上げる様にすることも可能である。

【００４６】さらに、上述のバリ取り装置１にける加工
プログラムには、例えば、パンチプレスまたはレーザ加
工機などの前工程の加工機の加工プログラムを前記ＮＣ
制御装置（図示省略）に読み込んで使用できる様に設け
てある。これにより、前工程の加工機械の加工プログラ
ムをバリ取り装置で利用することができる。

【００４７】図４〜図１２には、バリ取り装置１に使用
する種々の工具の実施の形態を示してある。

【００４８】なお、図４〜図１２において、同一部品に
は同一の参照符号を付してある。

【００４９】図４は、バリ取り工具５１の第一の実施形
態であり、カッター５２に水平なＶ溝５３を設けたもの
である。このＶ溝５３はバリ取り工具５１の回転軸Ｓt
に対して水平に設けてある。したがって、この工具を用
いれば水平に位置する素材Ｗの端部の上面と裏面をほぼ
４５度に面取りすることができる。

【００５０】図５は、第一の実施形態のバリ取り工具５
１を若干変形した第二の実施形態のバリ取り工具５４で
あり、カッター５５に水平な溝５６を設け、この溝５６
のコーナーに微小なアール（Ｒ）を設けたものである。
したがって、この工具を用いれば水平に位置する素材Ｗ
の端部の上面と裏面を微小なアール（Ｒ）で面取りする
ことができる。

【００５１】図６は、第三の実施形態のバリ取り工具５
７である。このバリ取り工具５７は、細穴の表裏両面の
バリ取り加工に使用するために、工具軸Ｓtの先端部円
周に複数本のワイヤー５８を工具軸から突出させた状態
でバンド５９で固定してある。

【００５２】前記ワイヤー５８を固定するバンド５９の
位置は、ワイヤー５８の長さのほぼ中央部になる様に設
けてある。また、ワイヤー５８の材質は、ワイヤー５８
を固定した状態でワイヤー先端が折れ曲がらない程度の
剛性がある金属もしくは合金の単線またはそれらの撚線
を用いるのが好ましい。

【００５３】図７は、バリ取り工具５７の使用状態を示
したもので、図示の如く、停止状態（a）の外径はｄで
あるが、回転状態（b）の外径はワイヤー５８が遠心力
で円弧状に外方に撓んで外径がＤ（Ｄ＞ｄ）となる。

【００５４】したがって、上記バリ取り工具５２を細穴
６１（Ｄ＞細穴径＞ｄ）に挿入してから回転させること
により、細穴６１の表裏に生じたバリを、素材Ｗを反転
させることなく表裏同時に除去することができる。

【００５５】図８は、第四の実施形態のバリ取り工具７
１であり、図６のバリ取り工具５７と同様に細穴の表裏
両面のバリ取り加工に使用するものである。

【００５６】このバリ取り工具７１は、円錐形の上部カ
ッター７３と裁頭円錐形状の下部カッター７５とで一つ
の円錐形を形成した構成となっている。

【００５７】前記上部カッター７３は円錐形の中心軸を
通る平面で半分に分割される２個の上部カッター（７３
ａ、７３ｂ）とで形成してある。

【００５８】前記下部カッター７５は、工具軸Ｓtの先
端部に設けたパイプ７６に一体的に固定してあって、こ
の下部カッター７５の上方内側に２個の支軸７７（ａ、
ｂ）が設けてあり、それぞれの支軸７７（ａ、ｂ）に前
記上部カッター（７３ａ、７３ｂ）の下端部が外側方向
に回動可能に軸支してある。

【００５９】また、前記上部カッター７３ａ、７３ｂの
内側部で、前記支軸７７（ａ、ｂ）の上方に位置する部
位にワイヤー７９が連結してあり、このワイヤーの下端
に重錘８１が取り付けてある。この重錘８１の大きさは
前記パイプ７６内部に収納される大きさのものである。

【００６０】上記構成のバリ取り工具７１において、前
記上部カッター（７３ａ、７３ｂ）は、重錘８１によっ
て常時は先端が閉じた状態となり、バリ取り工具７１の
外径形状は前述の如く一つの円錐形を形成している。

【００６１】図９は、上記構成のバリ取り工具７１の作
動状態をに示したもので、バリ取り工具７１の先端部を
素材Ｗに加工された細穴８３に挿入し（図９ａ）、工具
７１を回転させると、上部カッター（７３ａ、７３ｂ）
の先端部が遠心力で開いた状態（図９ｂ）となり、細穴
８３の内径部のバリを除去することができる。

【００６２】なお、上述のバリ取り工具７１において
は、上部カッターを２分割したが３分割またはそれ以上
に分割することも可能である。

【００６３】なお、前記図４、図５及び図８に示した工
具（５１、５４、７１）の材質には、工具鋼または研削
用砥石などを使用することができる。

【００６４】図１０は、、第五の実施形態のバリ取り工
具８４であり、工具の切り刃としてサンドペーパーまた
は砥粒を塗布した布ベルトを使用するものである。

【００６５】このバリ取り工具８４は、工具軸Ｓtに直
角な２枚の円盤８５（ａ、ｂ）を上下に離隔して設け、
この円盤８５（ａ、ｂ）の円周にサンドペーパーまたは
砥粒を塗布したベルト８７を張設してある。

【００６６】図１１は上述のバリ取り工具８４の使用状
態を示すものであり、素材Ｗに押圧されたベルト８７が
撓んで素材Ｗの端部の上面と裏面のバリを同時に除去す
ることができる。

【００６７】図１２は、第六の実施形態のバリ取り工具
８８であり、円錐形の砥石、又は切刃を有する工具であ
る。ワークＷの穴８３の直線部や径の大きい円弧部のバ
リ取りの時は、バリ取り工具８８の上昇量を大きくし、
工具８８の下部大径部を使って高速で加工する。穴８３
の細部やコーナー部のバリ取りの時は、バリ取り工具８
８の上昇量を小さくし、工具８８の上部小径部を使って
加工するよう、Ｚ軸サーボモータＭｚを制御して加工す
ることもできる。

【００６８】また、図１３のようにバリ取り加工ヘッド
７を２個以上設け、ワークＷ形状により、工具を使い分
けるようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、素材ま
たは製品の搬送において、素材載置領域と製品載置領域
との間を往復する必要がなく搬送工程が一方向に短縮さ
れるので加工サイクルを短くすることができる。

【００７０】また、バリ取り装置に素材搬入搬出装置を
一体化したので、装置の設置スペースを小さくすること
ができる。

【００７１】請求項２に記載のバリ取り装置によれば、
バリ取り加工ヘッドを素材搬入搬出装置に把持した素材
の下方に設けたので、素材を反転することなくバリ取り
加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるバリ取り装置の正面図。

【図２】図１の右側面図。

【図３】図１の平面図。

【図４】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ取
り工具の第一の実施例。

【図５】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ取
り工具の第二の実施例。

【図６】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ取
り工具の第三の実施例。

【図７】第三の実施例の使用状態の説明図。図７（ａ）
は工具の停止状態、図７（ｂ）は回転状態を示す。

【図８】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ取
り工具の第四の実施例。

【図９】第四の実施例の使用状態の説明図。図９（ａ）
は工具の停止状態、図９（ｂ）は回転状態を示す。

【図１０】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ
取り工具の第五の実施例。

【図１１】第五の実施例の使用状態の説明図。

【図１２】本発明に係わるバリ取り装置に使用するバリ
取り工具の第六の実施例。

【図１３】本発明に係わるバリ取り装置の別の実施例。

【図１４】従来のバリ取り装置システムの例。

【符号の説明】

１ バリ取り装置 ３ 素材載置領域 ５ 製品載置領域 ７ バリ取り加工ヘッド ９ フレーム １１ Ｙ軸ガイドレール １３ Ｙ軸移動体 １５ Ｙ軸送りねじ １７ ブラケット １９ 工具キャリヤー ２１ Ｚ軸キャリッジ ２３ Ｚ軸送りねじ ２５ ロッド部材 ２７ ボルト ２９（Ｌ、Ｒ） フレーム ３１ 梁部 ３３（Ｌ、Ｒ） コラム ３５（Ｆ、Ｒ） ロッド ３７ Ｘ軸ガイドレール ３９ Ｘ軸移動体 ４１ Ｘ軸送りねじ ４２ 吸着手段 ４３ フレーム ４５、４７ リフターテーブル ５７、５４、７１ バリ取り工具 Ｍｔ 工具回転モーター Ｍｘ Ｘ軸サーボモーター Ｍｙ Ｙ軸サーボモーター Ｍｚ Ｚ軸サーボモーター Ｐ 製品 Ｔ バリ取り工具 Ｗ 素材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材載置領域と製品載置領域の間におい
   て、素材を移動位置決め可能な素材搬入搬出装置を設
   け、前記素材載置領域と製品載置領域との間に前記素材
   移動方向に直行する方向に移動位置決め可能なバリ取り
   加工ヘッドを設けたことを特徴とするバリ取り装置。
2. 【請求項２】 前記素材搬入搬出装置に素材を水平に把
   持する把持手段を設け、該把持手段に把持した素材の下
   方に前記バリ取り加工ヘッドを上下方向に移動位置決め
   可能に設け、前記素材載置領域と製品載置領域に上下方
   向に移動位置決め可能なリフトテーブルを設けたことを
   特徴とする請求項１に記載のバリ取り装置。