WO2017033876A1 - ワークの板厚と材質に適合したバリ取り方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ワークの板厚、材質が異なることにより、レーザバリとして発生するドロス量及びドロスの固着力が異なる場合であっても、確実にバリ取りを行うことのできるバリ取り方法及び装置。搬送ベルトによって搬送される板状のワークに対して回転ブラシを作用して前記ワークのバリ取りを行うバリ取り方法において、前記回転ブラシ３１の作用径を検出し、検出した前記作用径と前記ワークの板厚とに基づいて前記搬送ベルト１５に対する前記回転ブラシ３１の相対的な接近距離を制御し、検出した前記作用径と前記ワークの材質とに基づいて前記回転ブラシ３１の周速度及び前記搬送ベルト１５の搬送速度を制御してワークのバリ取りを行う。

Description

ワークの板厚と材質に適合したバリ取り方法及び装置

　本発明は、例えばレーザ加工機によって加工された板状のワークに生じたバリの除去を行うバリ取り方法及び装置に関する。さらに詳細には、レーザ加工においてレーザバリとして発生するドロス量は、ワークの板厚によって異なり、また、材質によって融点温度が異なることにより、ドロスの発生量及びワークに対する固着力が異なり、バリ取り加工の加工条件が不適切になる傾向にあることを見出したバリ取り方法及び装置に関する。

　レーザ加工機によって板状のワークのレーザ加工を行うと、ワークの裏面には、レーザバリとしてドロスが付着する。したがって、従来は、例えばグラインダー等を用いて手作業的にバリ取りが行われていた。よって、バリ取り作業に時間がかかる、という問題があった。そこで、回転ブラシを用いてワークのバリ取りを行うバリ取り装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９－１３１９４５号公報

　前記特許文献１には、ワークの形状や凹凸の有無、凹凸の寸法に応じて回転ブラシの高さ位置を調節することが記載されている。しかし、［００３９］には、「このような状態で、ワークＷを上部コンベア２８に載せると、搬送面３０に設けられた丸穴３２Ａ及び長穴３２ＢによりワークＷが吸着保持されながら、矢印Ｆ１ａ方向に移動し、回転ブラシ５０Ａ及び５０Ｂの下を通過する。このとき、回転ブラシ５０Ａ及び５０Ｂのブラシ体５８が、ワークＷの表面に当たってバリ取りが行われる。また、ワークＷに凹凸がある場合も、１００ｍｍ程度までの凹凸であれば、回転ブラシ５０Ａ又は５０Ｂの高さを変えることでブラシ体５８の先端が所望の部分に当たるようになるため、バリ取りを行うことができる。」と記載されている。すなわち、ワークに１００ｍｍ程度の凹凸がある場合であっても、ブラシ体の先端が所望の部分に当たるように、回転ブラシの高さ位置を単に調節するものである。

　したがって、ワークの板厚、材質によってワークの裏面に対するレーザバリとしてのドロスの付着量及び付着力（固着力）が異なると、その付着量及び付着力に対応してバリ取り加工条件を調節することが難しい。このため、バリ取りが終了するまでに、回転ブラシの高さ位置の調節を複数回行うことがあり、ワークの板厚、材質に対応してバリ取り加工が迅速に行われ得ることが望まれていた。

　本発明の一側面によると、搬送ベルトによって搬送される板状のワークに対して回転ブラシを作用して前記ワークのバリ取りを行うバリ取り方法であって、前記回転ブラシの作用径を検出することと、検出した前記作用径と前記ワークの板厚とに基づいて前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの相対的な接近距離を制御することと、検出した前記作用径と前記ワークの材質とに基づいて前記回転ブラシの周速度及び前記搬送ベルトの搬送速度を制御して前記ワークのバリ取りを行うことと、からなるバリ取り方法が提供される。

　また、好ましくは、前記バリ取り方法において、前記回転ブラシは、放射方向に延伸した複数のブラシを備えた複数の円板状のブラシ体を、当該回転ブラシの回転軸に対して傾斜した状態に重ねて備えた構成であり、前記回転ブラシの前記作用径を検出することは、検出光を照射する検出光照射部を前記回転ブラシにおける回転領域の一側方に設けるとともに、前記検出光照射部から照射された前記検出光を受光する受光部を前記回転領域の他側方に設け、前記検出光照射部から照射されている前記検出光に近接する方向へ前記回転ブラシを相対的に接近移動し、前記受光部が前記検出光を所定時間受光しなくなった時の前記回転ブラシの位置を検出することによって前記回転ブラシの前記作用径を検出する。

　また、好ましくは、前記バリ取り方法において、前記検出光照射部からの前記検出光の照射方向は、前記回転ブラシにおける回転軸の長手方向及び前記ブラシ体における中心軸に対して傾斜した方向である。

　本発明の他の側面によると、搬送ベルトによって搬送される板状のワークに対して回転ブラシを作用して前記ワークのバリ取りを行うバリ取り装置であって、前記搬送ベルトを駆動する搬送ベルト用モータと、前記回転ブラシを回転駆動するブラシ用モータと、前記回転ブラシを回転自在に支持したブラシフレームを、前記搬送ベルトを支持した固定フレームに対して相対的に接近移動するフレーム移動用モータと、前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの接近位置を検出するためのブラシ位置検出部と、前記回転ブラシの作用径を検出するブラシ径検出部と、前記ブラシ径検出部が検出した前記作用径と前記ワークの板厚とに基づいて前記ブラシ位置検出部が検出する前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの相対的な接近距離を制御するとともに、前記ブラシ径検出部が検出した前記作用径と前記ワークの材質とに基づいて前記回転ブラシの周速度及び前記搬送ベルトの搬送速度を制御するように、前記搬送ベルト用モータ、ブラシ用モータ、フレーム移動用モータの動作を制御する制御部と、からなるバリ取り装置が提供される。

　また、好ましくは、前記バリ取り装置において、前記ブラシ径検出部は、前記回転ブラシの回転領域に検出光を照射すべく前記回転ブラシの一側方に設けられた検出光照射部と、前記検出光を受光すべく前記回転ブラシの他側方に設けられた受光部と、を備えている。
　また、好ましくは、前記バリ取り装置において、前記検出光照射部の検出光照射方向は、前記回転ブラシにおける回転軸の長手方向及び回転ブラシに備えられたブラシ体における中心軸に対して傾斜した方向である。

　また、好ましくは、前記バリ取り装置において、基準位置から前記搬送ベルトに接近する方向へ前記回転ブラシを相対的に移動して、前記受光部が前記検出光を所定時間受光しなくなった時の前記回転ブラシの移動位置を格納する位置記憶メモリと、前記位置記憶メモリに格納された位置データに基づいて前記回転ブラシの前記作用径を演算する演算部と、を備えている。

　また、好ましくは、前記バリ取り装置において、前記制御部は、前記ワークの材質に対応しての前記回転ブラシの周速度、前記ワークの板厚に対応してのバリ取り深さ及び前記ワークの材質、板厚に対応しての前記ワークの送り速度の各データを予め格納した加工条件データベースと、前記ブラシ径検出部によって検出された前記回転ブラシの前記作用径に基づいて前記回転ブラシの周速度を演算する演算部と、を備えている。

　本発明によれば、回転ブラシの作用径を検出し、この検出した作用径とワークの板厚とに基づいて、搬送ベルトに対する回転ブラシの相対的な接近距離を制御する。そして、回転ブラシの作用径とワークの材質とに基づいて、回転ブラシの周速度及び搬送ベルトの搬送速度を制御してワークのバリ取りを行う。

　したがって、ワークの板厚、材質によってレーザバリとしてのドロスの発生量が異なり、かつワークの材質によってドロスの付着力（固着力）が異なる場合であっても、回転ブラシの周速度、ワークに対する回転ブラシの作用深さ（バリ取り深さ）及びワークに対する回転ブラシの作用時間を適正に制御できる。よって、ワークの板厚、材質が異なる場合であっても、バリ取りを容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係るバリ取り装置を備えた板材加工システムを概念的、概略的に示した平面図である。 本発明の実施形態に係るバリ取り装置を概念的、概略的に示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るバリ取り装置の側面図である。 本発明の実施形態に係るバリ取り装置における搬送ベルトを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るワークの板厚とバリ高さの説明図及びワークに対する回転ブラシのバリ取り深さを示す図である。 本発明の実施形態に係る回転ブラシの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転ブラシの径を検出する構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転ブラシの回転領域を検出光が透過する場合を示す図である。 本発明の実施形態に係るバリ取り装置における制御部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るブラシ径を検出する際のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る回転ブラシによってワークのバリ取りを行う際のフローチャートである。

　以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るバリ取り装置について説明する。ここでは、板状のワークを垂直状態に保持してレーザ加工又は打抜き加工を行い、かつワークを垂直状態に保持して搬送し、曲げ加工を行う板材加工システムにバリ取り装置を適用した場合について説明する。

　板材加工システム１は、図１に平面図で示すように、板状のワーク（図１には図示省略）を垂直状に保持してレーザ加工を行う縦型レーザ加工機３を備えている。そして、上記縦型レーザ加工機３において加工された加工ワークを搬送するワーク搬送方向の下流側には、前記加工ワークを垂直状態に保持して曲げ加工を行う曲げ加工装置５が配置してある。前記縦型レーザ加工機３から前記曲げ加工装置５へ、加工ワークを垂直に保持して搬送するために、ワーク搬送装置７が備えられている。

　なお、板状のワークを垂直に保持してレーザ加工を行うレーザ加工機やワークの打抜き加工を行う加工機は、例えば特開平６－２４６４７４号公報や特開平８－１１２６３１号公報等に記載されているように、既に知られた構成である。また、ワークを垂直に保持して曲げ加工を行う曲げ加工装置は、例えば前記特開平８－１１２６３１号公報、特許第４１０２４８０号公報等に記載されているように、既に知られた構成である。したがって、前記縦型レーザ加工機３及び曲げ加工装置５の構成についての詳細な説明は省略する。

　さらに、縦型レーザ加工機３と曲げ加工装置５とを備えた板材加工システムにおいて、縦型レーザ加工機３において加工された加工ワークを、垂直に保持して曲げ加工機５へ搬送する板材加工システムは、例えば特開２０１３－１１２４９１号公報に記載されているように、既に知られた構成である。したがって、ワーク搬送装置７の詳細についての説明は省略する。

　上記特開２０１３－１１２４９１号公報に記載の板材加工システムによれば、縦型レーザ加工機３において、板状のワークを垂直に保持してレーザ加工を行う。そして、レーザ加工された加工ワークを、ワーク搬送装置７によって垂直に保持し、曲げ加工装置５へ搬送することにより、加工ワークを垂直に保持して曲げ加工を行うことができる。

　しかし、上述の板材加工システムにおいては、加工ワークに生じたバリのバリ取りを行うことなく曲げ加工を行う。したがって、曲げ加工された製品にはバリが残ることになる。よって、板状のワークを垂直に保持してレーザ加工等の加工を行い、レーザ加工を行った加工ワークを垂直に保持したまま曲げ加工装置へ搬送して曲げ加工を行う加工システムにおいて、加工ワークのバリ取りを行うことが要望されていた。

　ここで、前記特許文献１（特開２００９－１３１９４５号公報）に記載のバリ取り装置を、前記板材加工システムに適用しようとする場合、特許文献１に記載のバリ取り装置は、板状のワークを水平に保持して搬送することによってバリ取りを行う構成である。したがって、特許文献１に記載のバリ取り装置の構成を、ワークを垂直に保持して搬送し、バリ取りを行うバリ取り装置にそのまま適用するには問題がある。

　また、前記特許文献１に記載の構成においては、回転ブラシの摩耗を検出する機能がなく、回転ブラシの摩耗は、窓からの目視によって確認している。したがって、ワークに対して回転ブラシを適正に作用させることが難しいという問題がある。

　そこで、本実施形態に係るバリ取り装置においては、回転ブラシの径を検出する機能を備えると共に、板状のワークを垂直に保持してバリ取りを行うことができる構成としてある。そして、バリ取り装置９は、図１に示すように、前記縦型レーザ加工機３とワーク搬送装置７との間に配置してある。なお、上記バリ取り装置９は、前記曲げ加工機５において曲げ加工される前に、加工ワークのバリ取りを行えばよいものであるから、ワーク搬送装置７と曲げ加工装置５との間に配置することも可能である。

　図２，３に概念的、概略的に示すように、本実施形態に係るバリ取り装置９は、ベースフレーム１１を備えている。このベースフレーム１１上には固定フレーム１３が立設してある。この固定フレーム１３には、板状のワーク（加工ワーク）Ｗを垂直状態に吸着して搬送する垂直な搬送面を備えたエンドレス状の搬送ベルト１５が回転自在（走行自在）に備えられている。より詳細には、図４に示すように、前記搬送ベルト１５は、加工ワークＷの搬送方向であるＸ軸方向に離隔して前記固定フレーム１３に垂直かつ回転自在に備えられた回転軸１７Ａ，１７Ｂ（固定フレーム１３に対する回転軸１７Ａ，１７Ｂの取付状態は図示省略）に掛回してある。また、搬送ベルト１５は、前記固定フレーム１３に垂直に備えた複数のガイド部材１９によって垂直に保持され案内されている。

　そして、エンドレス状の前記搬送ベルト１５によって囲繞された空間２１内には、前記搬送ベルト１５の垂直な搬送面側を開口した吸引ボックス２３が配置してある。この吸引ボックス２３は、前記固定フレーム１３に支持されていて、この吸引ボックス２３には、吸引ブロワなどのごとき吸引部（図示省略）が接続してある。そして、前記搬送ベルト１５には、加工ワークＷを吸着するための小孔からなる複数の吸着孔２５が備えられている。

　また、前記搬送ベルト１５の下側には、搬送ベルト１５の下端縁を案内するベルトガイド２７が備えられている。このベルトガイド２７は、搬送ベルト１５の下端縁を案内支持する機能と、搬送ベルト１５の吸着面（搬送面）から加工ワークＷが落下したときに加工ワークＷを支持する機能を奏する。さらに、前記搬送ベルト１５によって吸着され搬送されるときに、加工ワークＷが搬送ベルト１５から離れるように倒れることを防止するために、前記吸着孔２５は、搬送ベルト１５の下部側よりも上部側が密になるように備えられている。

　したがって、前記搬送ベルト１５を駆動するサーボモータなどのごとき搬送ベルト用モータ２９（図３参照）を回転駆動すると共に、吸引ブロワを駆動すると、前記搬送ベルト１５の垂直な搬送面に加工ワークＷを垂直状態に吸着して、Ｘ軸方向に搬送できる。

　前記搬送ベルト１５によってＸ軸方向へ吸着搬送される加工ワークのバリ取りを行うために、回転ブラシ３１が前記搬送ベルト１５に対して接近離反する方向であるＹ軸方向へ移動調節自在に備えられている。より詳細には、前記ベースフレーム１１にはＹ軸方向のガイド部材３３（図３参照）が備えられており、このガイド部材３３には、移動フレーム３５がＹ軸方向へ移動自在に支持されている。この移動フレーム３５には、前記回転ブラシ３１が回転自在に備えられている。したがって、移動フレーム３５は、ブラシフレームと称することもできる。

　前記回転ブラシ３１は、前記搬送ベルト１５の垂直な搬送面１５Ｆに対向して一対備えられている。一対の回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂは、前記搬送ベルト１５の搬送面１５Ｆに平行な同一垂直面に配置してある。上記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転軸３７は、図２に示すように、上部側が加工ワークＷの搬入方向である上流側を指向するように傾斜させてある。前記回転軸３７の上端側及び下端側は、前記移動フレーム３５に取付けた軸受３９に回転自在に支承されている。

　そして、前記各回転軸３７の下端部に備えた各プーリ４１は、前記移動フレーム（ブラシフレーム）３５に装着した各ブラシ用モータ４３とそれぞれ連動連結してある。なお、前記加工ワークＷの搬送方向の上流側に位置する回転ブラシ３１Ａは、加工ワークＷを送り込むように回転され、下流側に位置する回転ブラシ３１Ｂは逆方向に回転される。したがって、前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂが加工ワークＷに接触してバリ取りを行うときに生じた粉塵は、各回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの間方向へ飛散されて、外部へ飛散されることが抑制される。

　前述のごとく、各回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂが加工ワークＷに接触してバリ取りを行うとき、加工ワークＷの板厚、材質に対応して、加工ワークＷの表面に対するブラシ深さ、すなわち加工ワークＷの加工面（切断面）に対する回転ブラシの侵入深さ（バリ取り深さ、回転ブラシの作用深さ）を調節可能に構成してある。すなわち、加工ワークＷの板厚、材質に対応して、前記搬送ベルト１５における搬送面１５Ｆに対する回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの接近距離を制御自在に構成してある。

　すなわち、前記移動フレーム３５をＹ軸方向に位置制御するために、フレーム移動位置決め装置が備えられている。前記移動フレーム３５をＹ軸方向に移動位置決めする構成として、例えばボールネジ機構（図示省略）が備えられている。そして、このボールネジ機構を回転するために、サーボモータからなるフレーム移動用モータ（図２，３には図示省略）が備えられている。

　したがって、前記フレーム移動用モータの回転を制御することにより、前記移動フレーム３５に備えた前記回転ブラシ３１Ａ，３１ＢをＹ軸方向に移動位置決めすることができる。そして、前記フレーム移動用モータに備えた位置検出部としてのロータリーエンコーダによって、Ｙ軸方向の基準位置からの前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの移動位置を検出することができる。よって、前記フレーム移動用モータの回転を制御することにより、前記搬送ベルト１５の搬送面１５Ｆと回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂとの間隔寸法を所望の間隔に制御できる。

　ところで、図５（Ａ）に概念的に示すように、ワークＷ１，Ｗ２の板厚が異なると、ワークＷ１，Ｗ２のレーザ加工によって生じたドロス量に起因するバリＢ１，Ｂ２の高さが異なり、ワークの板厚が厚くなると、発生するドロス量が多くなり、バリも高くなる傾向にあることを見出した。すなわち、バリＢ１，Ｂ２の高さが高くなると、ワークＷ１，Ｗ２に対するバリＢ１，Ｂ２の固着力（付着力）もより強固になる傾向にある。したがって、バリ取りをより確実に行うには、バリの高さ、すなわちワークの板厚に対応して回転ブラシ３１がワークＷに作用するブラシ深さＢＤ１，ＢＤ２を調節する。換言すれば、ワークＷに対して回転ブラシ３１が作用する領域Ｔ１，Ｔ２をワークの板厚に対応して調節する。

　上述のように、ワークＷの板厚に対応してブラシ深さＢＤ１，ＢＤ２を調節することにより、回転ブラシ３１がワークＷに作用する領域Ｔ１，Ｔ２を調節できることとなり、バリ取りをより確実に行うことができる。

　なお、ワークに対するドロス（バリ）の固着力は、ワークの材質によっても異なる。したがって、ワークに対する回転ブラシ３１のブラシ深さＢＤ１，ＢＤ２及び作用する領域Ｔ１，Ｔ２は、ワークの板厚、材質に対応して調節することが望ましい。

　前述のように、ワークＷの板厚に対応してブラシ深さＢＤ１，ＢＤ２を調節するには、また、回転ブラシ３１の周速度を適正な周速度に調節するには、回転ブラシ３１の径を検出する必要がある。この回転ブラシ３１の構成は、前記特許文献１に記載の回転ブラシと同様の構成であって公知であるが、理解を容易にするために、回転ブラシ３１の構成について概略的に説明する。

　回転ブラシ３１は、図６（Ａ）に示すごとき円板状のブラシ体４５を備えている。上記ブラシ体４５は、回転ブラシ３１の回転軸３７に取付けるための円板４７を備えており、この円板４７の外周面には、放射方向に延伸した細長い帯状のサンドペーパーなどのごとき複数のブラシ（研磨材）４９が周方向に等間隔に備えられている。そして、図６（Ｂ）に示すように、回転ブラシ３１の回転軸３７に対して、複数のブラシ体４５を傾斜した状態に重ねて一体的に取付けることによって、回転ブラシ３１が構成してある。したがって、前記回転軸３７を回転すると、各ブラシ体４５は、回転軸３７に対して傾斜した状態を保持して回転されることとなり、かつ前記ブラシ４９がワークに作用してワークのバリ取りが行われる。

　前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径を検出するために、ブラシ径検出部５１（図７参照）が備えられている。このブラシ径検出部５１は、光学的にブラシ径を検出するものであって、図７に概略的に示すように、前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの一側方には、例えばレーザ光などの検出光ＬＢを回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転領域に照射（入射）するレーザダイオード（ＬＤ）などのごとき検出光照射部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄが同一平面内に配置してある。そして、前記回転領域の他側方には、前記回転領域を透過した検出光ＬＢを受光するフォトダイオードなどのごとき複数の受光部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄが同一平面内に配置してある。

　なお、前記各検出光照射部５３Ａ～５３Ｄは、前記搬送ベルト１５の搬送面１５Ｆから所定距離の位置を透過するように、前記固定フレーム１３の所定位置に備えられている。そして、各受光部５５Ａ～５５Ｄは、各検出光照射部５３Ａ～５３Ｄに対向して固定フレーム１３に備えられている。そして、前記各検出光照射部５３Ａ～５３Ｄによる検出光ＬＢの照射方向（入射方向）は、前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの軸方向、すなわち、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂにおける回転軸３７の長手方向に対して交差する方向であって、かつ前記ブラシ体４５における中心軸に対して傾斜した方向である。換言すれば、重ねた状態にある複数のブラシ体４５の回転時に描く複数の回転面を横切る方向に検出光ＬＢを照射するように構成してある。

　したがって、前述したフレーム移動位置決め装置におけるサーボモータを回転して、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを備えた移動フレーム３５をＹ軸方向に移動すると、図７（Ｂ）に示すように、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを、基準位置（原点位置）０から搬送ベルト１５に近接する方向へ移動することができる。そして、前記基準位置０からの回転ブラシ３１Ａ，３１ＢのＹ軸方向への移動位置は、前記サーボモータに備えたロータリーエンコーダ等のごとき位置検出部によって検出することができる。

　前述のごとく、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを回転しつつ搬送ベルト１５に接近する方向へ次第に移動すると、図８の（Ａ）に示すように、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂにおける回転領域の外周縁付近が検出光ＬＢを遮断するようになる。この場合、摩耗等によって各ブラシ４９の長さは一定でないので、受光部５５Ａ～５５Ｄにおいては、図８の（Ａ）に示すように、所定時間Ｔ内においてＯＮ，ＯＦＦを頻繁に繰り返すことになる。

　そして、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂがさらに搬送ベルト１５に近接移動すると、検出光ＬＢは、図８の（Ｂ）に示すように、回転領域の外周縁付近からさらに内側の領域を透過することになる。検出光ＬＢが回転領域の内側を透過するようになると、図８の（Ｂ）に示すように、所定時間Ｔ内における受光部５５Ａ～５５ＤのＯＮ，ＯＦＦの繰り返しが少なくなる。すなわち、ブラシ４９によって遮光される時間が次第に長くなる。

　その後、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの接近移動がさらに進むと、検出光ＬＢは回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転領域を透過しなくなる。したがって、ＮＯＴ回路を介しての受光部５５Ａ～５５Ｄの出力は、図８の（Ｃ）に示すように、連続してＯＮになる。ところで、前記基準位置０及び検出光ＬＢの照射位置は予め設定した位置であって既知であるから、前述のごとく、受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを受光しなくなったときの回転ブラシ３１Ａ，３１ＢのＹ軸方向の位置を前記位置検出部によって検出することにより、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径を演算し求めることができる。

　既に理解されるように、図８の（Ａ）の状態は、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転時に回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの外周面から僅かに突出した状態にある複数のブラシ４９の先端付近による検出光ＬＢの遮断を検出している。したがって、図８の（Ａ）の検出状態にあるときの回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径を、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの正確な径に設定することは望ましくない。

　換言すれば、図８の（Ｃ）に示すように、受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを受光しなくなったときにおける回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径を正しい径とすることが望ましい。この場合、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂにおける外周面は、ワークに対してほぼ均等に作用することになる。したがって、受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを受光しなくなったときにおける回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径は、作用径と称することも可能である。

　また、受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを受光しなくなったときにおける回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの外周面は、ワークのバリ取りを効果的に行うことができる有効な径である。したがって、受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを受光しなくなったときにおける回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径は、有効径と称することも可能である。

　前記バリ取り装置９の動作を制御するために、バリ取り装置９は制御部５７（図９参照）を備えている。この制御部５７は、例えばコンピュータから構成してあって、ＣＰＵ５９を備えると共に、ワークＷの材質に対しての回転ブラシの周速度データ、ワークＷの板厚に対応してのバリ取り深さ、すなわち前述のブラシ深さＢＤ１，ＢＤ２のデータ、及びワークＷの材質、板厚に対応してのワークの送り速度データ等の各データを予め格納した加工条件データベース６１を備えている。

　さらに、制御部５７は各種データを入力する入力部６３を備えると共に、前記各受光部５５Ａ～５５Ｄが接続してある。そして、前記各検出光照射部５３Ａ～５３Ｄから各回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転領域に照射された検出光ＬＢが、各受光部５５Ａ～５５Ｄによって受光されなくなったときにおける各回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの基準位置０からの移動位置のデータを格納する位置記憶メモリ６５Ａ～６５Ｄが備えられている。また、制御部５７には、各種の演算を行う演算部６７が備えられている。したがって、各回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径（作用径）は、前記各位置記憶メモリ６５Ａ～６５Ｄに格納された移動位置のデータに基づいて、演算部６７によって演算されることになる。そして、その演算結果は、ブラシ径メモリ６９に格納される。

　さらに、前記制御部５７には、前記搬送ベルト１５を駆動する前記搬送ベルト用モータ２９の回転を制御するモータドライバ７１Ａが接続してあると共に、前記搬送ベルト１５に備えた複数の吸着孔２５に吸引作用を生じさせる吸引ブロワを駆動するモータドライバ（図示省略）が接続してある。また、前記制御部５７には、前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを回転するための前記ブラシ用モータ４３の回転を制御するモータドライバ７１Ｂが接続してある。

　また、前記制御部５７には、フレーム移動用モータ７３の回転を制御するモータドライバ７１Ｃが接続してある。前記フレーム移動用モータ７３は、前記回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを回転自在に支持した前記移動フレーム３５をＹ軸方向に移動位置決めする機能を奏する。換言すれば、前記フレーム移動用モータ７３は、前記搬送ベルト１５の搬送面１５Ｆに対する回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの接近位置を制御する機能を奏する。

　前記フレーム移動用モータ７３はサーボモータから構成してあって、位置検出部としてのロータリーエンコーダを備えている。したがって、基準位置からの移動フレーム３５の移動位置を検出することができる。なお、位置検出部としては、ロータリーエンコーダに限ることなく、移動フレーム３５にリニアエンコーダなどのリニアセンサを備えた構成とすることも可能である。

　以上のごとき構成において、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの径を検出するには、先ず、図１０のステップＳ１に示すように、予め設定した高速回転でもって回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを回転する。回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを高速回転すると、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂに備えたブラシ４９は、遠心力によってほぼ均一に伸びることになる。上述のように、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを高速回転した状態において、フレーム移動用モータ７３を回転駆動して、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを基準位置０から搬送ベルト１５に接近する方向へ移動する（ステップＳ２）。

　上述のように、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂが基準位置０から搬送ベルト１５方向へ移動されると、ステップＳ３において、予め設定した移動量をオーバーしたか否かの判別が行われる。そして、ＹＥＳの場合には、ステップＳ４において、センサー検出エラーが報知部７５によって報知される。したがって、この場合には、前記検出光照射部５３Ａ～５３Ｄ及び受光部５５Ａ～５５Ｄが正常に作動するか否かの検査を行うことになる。

　また、前述のように、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂが移動されると、ステップＳ５において、前述したように前記受光部５５Ａ～５５Ｄが検出光ＬＢを検出しなくなる動作を行うことになる。したがって、検出光照射部５３Ａ～５３Ｄ及び受光部５５Ａ～５５Ｄが正しく動作することが確認される。上述のように動作が確認されると、前記フレーム移動用モータ７３が逆回転されて、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂは、基準位置０又は、前記検出光ＬＢの位置から予め設定された所定位置に戻されることになる（ステップＳ６）。

　その後、フレーム移動用モータ７３を駆動して、基準位置０又は前記所定位置から回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを、搬送ベルト１５に近接する方向へ移動する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ８Ａ～Ｓ８Ｄでもって、各検出光照射部５３Ａ～５３Ｄと各受光部５５Ａ～５５Ｄとの間において、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの回転領域内を検出光ＬＢが透過したか否かを検出する。そして、検出光ＬＢが透過しなくなった位置データを、ステップＳ９Ａ～Ｓ９Ｄにおいて位置記憶メモリ６５Ａ～６５Ｄに格納する。

　ステップＳ１０においては、全ての位置検出が完了したか否かの判別を行い、ステップＳ１１において、待機位置としての前記所定位置に移動する（戻る）。その後、ステップＳ１２において、前記各位置記憶メモリ６５Ａ～６５Ｄに格納された位置データに基づいて、比較演算部７７において偏摩耗の判定を行う。そして、検出位置の差分が予め設定された値より過大なとき、すなわち回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの偏摩耗が大きい場合には、ステップＳ１３においてエラー処理を行う。すなわち、例えば回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの交換を行う。

　前記ステップＳ１２において偏摩耗が小さいと判定したときには、ステップＳ１４において、前記演算部６７によって演算した回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの最小径と、予め設定した使用限界径とを比較して、使用限界か否かの判別が行われる。そして、使用限界と判別された場合には、ステップＳ１３においてエラー処理が行われる。前記ステップＳ１４において使用可能と判別されると、ステップＳ１５においてバリ取り加工が開始される。

　すなわち、加工プログラムメモリ７９から必要な加工プログラムが選択されると共に、入力部６３から入力されたワークの材質、板厚に対応して加工条件データベース６１から回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの周速度データ、バリ取り深さＢＤ１，ＢＤ２のデータ、及びワークの送り速度データが加工条件メモリ８１に格納される。

　そして、前記加工条件メモリ８１に格納されたワークの送り速度になるように、搬送ベルト用モータ２９の回転が制御される。また、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの検出した最小径に基づいて、または、演算部６７によって演算された回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの平均径に基づいて、回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの周速度が前記加工条件メモリ８１に格納された回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの周速度データに一致するように、ブラシ用モータ４３の回転が制御される。さらに、ワークＷに対するバリ取り深さが、加工条件メモリ８１に格納されたバリ取り深さデータと一致するように、フレーム移動用モータ７３によって、搬送ベルト１５の搬送面１５Ｆに対する回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの近接位置が制御される。

　したがって、搬送ベルト１５の垂直な搬送面１５ＦにワークＷを垂直に吸着して搬送し、かつ回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂを作用してワークＷのバリ取りを行うとき、ワークＷの板厚、材質に対応しての回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂのバリ取り深さ、回転速度（回転ブラシ３１Ａ，３１Ｂの周速度）及びワークＷの搬送速度が適正に制御されることとなる。したがって、ワークのバリ取りを良好に行い得る。

　以上のごとき説明より理解されるように、本実施形態によれば、ワークに回転ブラシを作用してワークのバリ取りを行うに際して、ワークの板厚によって発生するドロス量が異なり、またワークの材質によってバリとしてのドロスの付着量及び固着力が異なる場合であっても、ワークの板厚、材質に対応して、ワークに対する回転ブラシのバリ取り深さ、バリ取り時間及び回転ブラシの周速度等のバリ取り加工条件を適正に設定してバリ取りを行う。したがって、ワークの板厚、材質が異なる場合であっても、試し加工を行うことなくバリ取り加工を能率よく行い得る。

　ところで、本発明は前述したごとき実施形態のみに限られるものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でも実施可能である。すなわち、前記実施形態においては、検出光照射部５３Ａ～５３Ｄから回転ブラシ３１の回転領域へ検出光ＬＢを照射し、受光部５５Ａ～５５Ｄが所定時間検出光ＬＢを受光しなくなった回転ブラシ３１の位置を検出することにより、回転ブラシ３１の径を検出する旨説明した。

　しかし、回転ブラシ３１の径を検出するブラシ径検出部５１の構成としては、前述したごとき構成に限ることなく、次のごとき構成とすることも可能である。すなわち、回転している回転ブラシ３１に対して接近離反自在な接触部材を、予め定めた基準位置から回転ブラシ３１に近接する方向へ相対的に移動し、前記接触部材が回転ブラシ３１に接触した位置、又は接触圧が所定圧に達したときの前記接触部材の位置に基づいて回転ブラシ３１の径を検出することも可能である。

　すなわち、回転ブラシ３１の径を検出するブラシ径検出部の構成は種々の構成とすることが可能である。

Claims (8)

1. 　搬送ベルトによって搬送される板状のワークに対して回転ブラシを作用して前記ワークのバリ取りを行うバリ取り方法であって、
    前記回転ブラシの作用径を検出することと、
    検出した前記作用径と前記ワークの板厚とに基づいて前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの相対的な接近距離を制御することと、
    検出した前記作用径と前記ワークの材質とに基づいて前記回転ブラシの周速度及び前記搬送ベルトの搬送速度を制御して前記ワークのバリ取りを行うことと、
   からなるバリ取り方法。
2. 　前記回転ブラシは、放射方向に延伸した複数のブラシを備えた複数の円板状のブラシ体を、当該回転ブラシの回転軸に対して傾斜した状態に重ねて備えた構成であり、
   　前記回転ブラシの前記作用径を検出することは、検出光を照射する検出光照射部を前記回転ブラシにおける回転領域の一側方に設けるとともに、前記検出光照射部から照射された前記検出光を受光する受光部を前記回転領域の他側方に設け、
   　前記検出光照射部から照射されている前記検出光に近接する方向へ前記回転ブラシを相対的に接近移動し、
   　前記受光部が前記検出光を所定時間受光しなくなった時の前記回転ブラシの位置を検出することによって前記回転ブラシの前記作用径を検出する、
   請求項１に記載のバリ取り方法。
3. 　前記検出光照射部からの前記検出光の照射方向は、前記回転ブラシにおける回転軸の長手方向及び前記ブラシ体における中心軸に対して傾斜した方向である、請求項２に記載のバリ取り方法。
4. 　搬送ベルトによって搬送される板状のワークに対して回転ブラシを作用して前記ワークのバリ取りを行うバリ取り装置であって、
   　前記搬送ベルトを駆動する搬送ベルト用モータと、
   　前記回転ブラシを回転駆動するブラシ用モータと、
   　前記回転ブラシを回転自在に支持したブラシフレームを、前記搬送ベルトを支持した固定フレームに対して相対的に接近移動するフレーム移動用モータと、
   　前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの接近位置を検出するためのブラシ位置検出部と、
   　前記回転ブラシの作用径を検出するブラシ径検出部と、
   　前記ブラシ径検出部が検出した前記作用径と前記ワークの板厚とに基づいて前記ブラシ位置検出部が検出する前記搬送ベルトに対する前記回転ブラシの相対的な接近距離を制御するとともに、前記ブラシ径検出部が検出した前記作用径と前記ワークの材質とに基づいて前記回転ブラシの周速度及び前記搬送ベルトの搬送速度を制御するように、前記搬送ベルト用モータ、ブラシ用モータ、フレーム移動用モータの動作を制御する制御部と、
   からなるバリ取り装置。
5. 　前記ブラシ径検出部は、
   　前記回転ブラシの回転領域に検出光を照射すべく前記回転ブラシの一側方に設けられた検出光照射部と、
   　前記検出光を受光すべく前記回転ブラシの他側方に設けられた受光部と、
   を備えている、
   請求項４に記載のバリ取り装置。
6. 　前記検出光照射部の検出光照射方向は、前記回転ブラシにおける回転軸の長手方向及び回転ブラシに備えられたブラシ体における中心軸に対して傾斜した方向である、請求項５に記載のバリ取り装置。
7. 　基準位置から前記搬送ベルトに接近する方向へ前記回転ブラシを相対的に移動して、前記受光部が前記検出光を所定時間受光しなくなった時の前記回転ブラシの移動位置を格納する位置記憶メモリと、
   　前記位置記憶メモリに格納された位置データに基づいて前記回転ブラシの前記作用径を演算する演算部と、
   を備えている、請求項５又は６に記載のバリ取り装置。
8. 　前記制御部は、
   　前記ワークの材質に対応しての前記回転ブラシの周速度、前記ワークの板厚に対応してのバリ取り深さ及び前記ワークの材質、板厚に対応しての前記ワークの送り速度の各データを予め格納した加工条件データベースと、
   　前記ブラシ径検出部によって検出された前記回転ブラシの前記作用径に基づいて前記回転ブラシの周速度を演算する演算部と、
   を備えている、請求項４－７のいずれか１つに記載のバリ取り装置。

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