(57)【要約】      （修正有）【課題】３つの加工具を設けたワーク加工装置を提供する。【解決手段】研削工具等の第１の加工具２２と、第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第２の加工具２４と、少なくとも第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第３の加工具２６と、第１の加工具２２を回転駆動する第１のモータと、第２の加工具２４を回転駆動する第２のモータ３６と、第３の加工具２６を回転駆動する第３のモータ４０と、第１の加工具２２、第１のモータ、第２の加工具２４、第２のモータ３６、第３の加工具２６及び第３のモータ４０が取り付けられている第１の回動ベース部３０と、水平方向に向く軸線３２を有し、軸線３２を中心にして、第１の回動ベース部３０を鉛直面内で回動させる第１の回動手段３４とを具備する。【選択図】図１
2015016510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象であるワークを保持するワーク保持手段と、研削工具等の加工具とを具備し、該加工具を回転駆動してワーク保持手段に保持されたワークを加工するワーク加工装置において、
研削工具等の第１の加工具と、
該第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第２の加工具と、
少なくとも前記第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第３の加工具と、
前記第１の加工具を回転駆動する第１のモータと、
前記第２の加工具を回転駆動する第２のモータと、
前記第３の加工具を回転駆動する第３のモータと、
前記第１の加工具、前記第１のモータ、前記第２の加工具、前記第２のモータ、前記第３の加工具及び前記第３のモータが取り付けられている第１の回動ベース部と、
水平方向に向く軸線を有し、該軸線を中心にして、前記第１の回動ベース部を鉛直面内で回動させる第１の回動手段とを具備することを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記第２の加工具及び前記第３の加工具は、前記第１の加工具の回転軸を中心にして回動可能となるように第１の加工具の回転軸の周囲に取り付けられている第２の回動ベース部に取り付けられおり、
該第２の回動ベース部を、第１の加工具の回転軸を中心にして回動させる第２の回動手段を具備することを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記第２の回動ベース部には、前記第２の加工具と前記第３の加工具とが互いに反対方向を向くように取り付けられた取付部材が設けられており、
前記第２の加工具と前記第３の加工具のうち、ワークを加工する際に用いる方の加工具を前記第１の加工具と同じ方向に向けることができるように、前記取付部材を、第２の回動ベース部の表面上で前記第１の加工具の回動軸に対して直交する方向に回動させる第３の回動手段を具備することを特徴とする請求項２記載のワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削工具等の加工具による加工、特に研削工具による鋳物のバリ取り加工に用いて好適なワーク加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳物を製造する際には、湯口やバリを除去するバリ取り加工が不可欠である。そこで、バリを自動研削するバリ取り用の自動機が種々開発されている。
特許文献１には、鋳物のバリ取りをする従来のワーク加工装置について開示されている。
このワーク加工装置は、ワークを保持するワーク保持手段が設けられている。ワーク保持手段は、複数本のアームが連結されて構成されており、ワーク保持手段は水平面内で移動可能に設けられている。
【０００３】
円盤状の加工具（研削工具）は、モータの回転軸の先端に取り付けられており、モータが駆動することで、回転軸を中心に回転駆動する。
研削工具の回転軸の向きは固定されている。そこで、ワークの様々な位置を研削する際には、ワーク保持手段の各アームが水平面内で回動し、且つアームは上下動手段により上下動させて、ワークを研削工具に対して好適な位置に移動させて、ワークを研削工具の所定位置に当接させてワーク全体を良好に研削することができた。
【０００４】
しかし、ワークに孔が形成されているものであったり、細かい構造部分が多い特に小型のワークであったりすると、大型の円盤状の研削工具では研削できない部分が生じてしまう。このため、上述したような研削工具の他に小型の研削工具を装着し、研削工具を個用いて研削を行なう必要性が生じてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１６１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の大きさの研削工具と小型の研削工具とで計２個の研削工具を設けたワーク加工装置では、ある程度細かい構造部分の研削を行なうことができるようにはなった。
しかし、近年の要望ではさらに細かい微細構造部分の研削が必要となっており、２個の研削工具では微細構造部分の研削ができないという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、研削工具等の加工具を、３種類とすることによって微細構造部分までの加工が容易に行えるワーク加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるワーク加工装置によれば、加工対象であるワークを保持するワーク保持手段と、研削工具等の加工具とを具備し、該加工具を回転駆動してワーク保持手段に保持されたワークを加工するワーク加工装置において、研削工具等の第１の加工具と、該第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第２の加工具と、少なくとも前記第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第３の加工具と、前記第１の加工具を回転駆動する第１のモータと、前記第２の加工具を回転駆動する第２のモータと、前記第３の加工具を回転駆動する第３のモータと、前記第１の加工具、前記第１のモータ、前記第２の加工具、前記第２のモータ、前記第３の加工具及び前記第３のモータが取り付けられている第１の回動ベース部と、水平方向に向く軸線を有し、該軸線を中心にして、前記第１の回動ベース部を鉛直面内で回動させる第１の回動手段とを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、加工具として３種類の加工具を用いることができるので、部材構造部分の加工を容易に行うことができる。また、このように加工具の数を増やしたとしても、第１の回動ベース部と第１の回動手段によって、第１〜第３の加工具の３つの加工具の回転軸の方向を変えることができるので、装置全体を大型化複雑化しなくてもよい。
【０００９】
また、前記第２の加工具及び前記第３の加工具は、前記第１の加工具の回転軸を中心にして回動可能となるように第１の加工具の回転軸の周囲に取り付けられている第２の回動ベース部に取り付けられおり、該第２の回動ベース部を、第１の加工具の回転軸を中心にして回動させる第２の回動手段を具備することを特徴としている。
この構成により、第２の加工具と第３の加工具は、コンパクトな構成で、第１の加工具の回動軸の周囲で様々な位置に移動させることができる。
【００１０】
さらに、前記第２の回動ベース部には、前記第２の加工具と前記第３の加工具とが互いに反対方向を向くように取り付けられた取付部材が設けられており、前記第２の加工具と前記第３の加工具のうち、ワークを加工する際に用いる方の加工具を前記第１の加工具と同じ方向に向けることができるように、前記取付部材を、第２の回動ベース部の表面上で前記第１の加工具の回動軸に対して直交する方向に回動させる第３の回動手段を具備することを特徴としてもよい。
この構成によれば、第２の加工具と第３の加工具が、同時に第１の加工具側を向いてワークの加工を行うことがないので、第２の加工具と第３の加工具が互いに邪魔にならずに加工を行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、３つの加工具を設けたので微細が構造部分までの加工が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかるワーク加工装置の平面図である。
【図２】ワーク加工装置の正面図である。
【図３】ワーク加工装置の左側面図である。
【図４】ワーク加工装置の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に、本実施形態にかかるワーク加工装置の平面図を示す。本実施形態では、ワーク加工装置の一例として鋳物のバリを取るバリ取り装置としている。
図１はバリ取り装置の平面図、図２は正面図、図３は左側面図、図４は右側面図である。なお、各図面においては、加工対象となるワークは図示していない。
【００１４】
バリ取り装置２０は、大型の円盤状の加工具である研削工具２２（特許請求の範囲でいう第1の加工具）と、研削工具２２よりも小型に設けられた加工具である研削工具２４（特許請求の範囲でいう第２の加工具）と、少なくとも研削工具２２よりも小型に設けられた加工具である研削工具２６（特許請求の範囲でいう第３の加工具）とを備えている。本実施形態では、研削工具２４と研削工具２６の径はほぼ同一であるが、その形状がそれぞれ異なっているものとする。
研削工具２４と研削工具２６は双方とも、研削工具２２よりも小径となっている。
【００１５】
なお、研削工具２４と研削工具２６は、それぞれ異なる径であってもよいし、同一の径でもよい。
また、研削工具２４と研削工具２６は完全に同一の径、且つ同一の形状であってもよい。研削工具２４と研削工具２６が、完全に同一の径、且つ同一の形状の場合には、研削工具２４と研削工具２６のうちどちらか一方の研削工具が交換時期になったとしても、他方の研削工具を用いて研削を続行できるので、工具の交換の時間的ロスを防ぐことができる。
【００１６】
研削工具２２は、モータ２８の回転軸２３に取り付けられている。研削工具２２は、モータ２８によって回転駆動する。モータ２８は、水平方向に延びるアーム３０に取り付けられている。アーム３０は、特許請求の範囲でいう第1の回動ベース部である。
アーム３０は、基台２１から前方に向けて突出するように設けられている。また、アーム３０は、基台２１に対して水平方向に延びる回動軸３２によって、鉛直面内で回動可能となっている。
【００１７】
回動軸３２にはモータ３４（特許請求の範囲でいう第1の回動手段）が接続されている。モータ３４が駆動することにより、アーム３０が回動軸３２を中心に回動し、研削工具２２とモータ２８は、図２の矢印Ａ方向に示すように、回動軸３２を中心に鉛直面内で回動する。
このため、研削工具２２の円盤面を、鉛直方向から水平方向にかけての好適な角度でワークに当接させることができる。
【００１８】
一方、小型の研削工具２４は、モータ３６の回転軸２９に取り付けられている。このため、研削工具２４は、モータ３６によって回転駆動する。このモータ３６は、ベース部３８に取り付けられている。
さらに、小型の研削工具２６は、モータ４０の回転軸４１に取り付けられている。このため、研削工具２４は、モータ４０によって回転駆動する。このモータ４０もベース部３８に取り付けられている。
【００１９】
ベース部３８は、特許請求の範囲でいう研削工具２２の回転軸２３の周囲を回動可能となるように設けられている。ベース部３８が、特許請求の範囲でいう第２の回動ベース部に該当する。
ベース部３８の下面には、モータ２８の回転軸２３の周囲に設けられているカバーの外壁面に沿って回動自在となる軸受３９が設けられている。すなわち、ベース部３８は、軸受３９がモータ２８の回転軸２３のカバーの周囲を回動することで、研削工具２４と研削工具２６をモータ２８の回転軸２３の周囲を回動させることができる。ベース部３８の、回転軸２３を中心とした回動軌跡は、図３、図４のＥに示されている。
【００２０】
ベース部３８の後方側には、ベース部３８を回動させるための手段として、シリンダー４２が設けられている。シリンダー４２のロッド４２ａの先端部がベース部３８に接続されているので、シリンダー４２のロッド４２ａの突出入動作によって、ベース部３８はモータ２８の回転軸２３の周囲を回動する。
シリンダー４２は、軸３１によって揺動自在に基台２１上の所定位置に設置されているので、シリンダー４２のロッド４２ａの突出入動作を良好に行なうことができる。
【００２１】
研削工具２４のモータ３６と、研削工具２６のモータ４０は、各回転軸が反対方向に向くように、それぞれの側面が取付部材４３に取り付けれている。
取付部材４３は、ベース部３８の上面において、ベース部３８の上面に対して垂直な軸線６７を中心にして回動可能である。取付部材４３の回動は、取付部材４３内部に設けられているモータ４４によって行われる。つまり、モータ４４が特許請求の範囲でいう第３の回動手段に該当する。モータ４４の駆動による取付部材４３と研削工具２４、２６の軸線６７を中心とした回転軌跡は、各図のＢに示されている。
【００２２】
取付部材４３に対して、２つの研削工具２４，２６はそれぞれ反対方向を向いて取り付けられている。
すなわち、２つの研削工具２４，２６のうち、一方の研削工具がワークを研削処理中の時には、他方の研削工具はワークとは反対方向を向いていて加工工程には何ら関与していない。
ただし、他方の研削工具によってワークを研削する際には、モータ４４を回転駆動させて他方の研削工具をワークに当接させ、一方の研削工具をワークとは反対方向を向くようにする。この時は、一方の研削工具はワークとは反対方向を向いていて加工工程には何ら関与していない。
このように、２種類の小径の研削工具２４，２６によってワークを研削する場合に、いずれか一方の研削工具のみを使用して研削できるので、研削作業中に他方の研削工具が研削作業の邪魔にならないようにできる。
【００２３】
取付部材４３のモータ４４による回動の軌跡は、図１のＢに示されている。図１では研削工具２４が大径の研削工具２２と同じ向きを向くように配置されているが、取付部材４３がＢの軌跡を描いて回動することにより、研削工具２６を大径の研削工具２２と同じ向きとなるようにし、研削工具２４を大径の研削工具２２の向きとは逆向きに配置させることができる。
【００２４】
また、アーム３０は、３つの研削工具２２，２４，２６を備えており、モータ３４の駆動によって、回動軸３２を中心に鉛直面内で回動する（図２の矢印Ａ方向）。
このため、３つの研削工具２２，２４，２６は、ワークの様々な部位に当接するように移動することができ、ワークの細かい構造部分や、孔内などを良好に研削できる。
しかも、このように３つの研削工具２２，２４，２６を鉛直面内で回動させる手段が共通（１つのモータ３４によって回動される）であるから、装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
また、各研削工具２２，２４，２６の回転軸が鉛直方向を向いている際には、研削工具２４，２６は、ベース部３８によって回転軸２３を中心にして回転軸２３の周囲を移動するので、ワークを加工する加工位置と、基台２１方向の待機位置との間を移動可能である。このため、ワークの着脱時などにおいて研削工具２４，２６がワーク着脱等の邪魔にならないようにすることができる。
【００２６】
次に、ワークを保持するワーク保持手段について説明する。
ワーク保持手段２７は、ワークを回転可能に載置する下側挟持部６４と、ワークを下側挟持部６４との間で上下にワークを挟み込んで支持する上側挟持部４６とを具備している。
このようなワーク保持手段２７は、関節部分で連結された２本のアームによって、基台２１から前方に延びた位置に設けられている。２本のアームは、それぞれ、基部側アーム４８と、先端側アーム４９である。
【００２７】
基部側アーム４８は、基台２１に一体的に取り付けられ、基台の前方側で水平面内で回動可能に設けられている。すなわち、基部側アーム４８の基部は、基台２１に設けられたモータ４５の回動軸５０に取り付けられている。このため、基部側アーム４８は、モータ４５の駆動により回動軸５０を中心として水平面内で回動する。基部側アーム４８の回動軸５０を中心とした回動は、図１のＣに示している。
【００２８】
また、モータ４５は上下動機構５４に取り付けられている。上下動機構５４には図示しないボールネジ等と、基台２１で上下方向に沿って延びるガイド５１に上下動自在に把持するガイド把持部５６とからなる。上下動機構５４は、図示しないボールネジ等が駆動することによってガイド５１に沿って上下動する。モータ４５を含めた基部側アーム４８が上下動することで、ワーク保持手段２７は、保持しているワークを上下動させることができる。
【００２９】
また、基部側アーム４８の先端下面側には、モータ５５が取り付けられ、このモータ５５の回転軸（図示せず）が、基部側アーム４８を貫通して先端側アーム４９に固定されている。このため、先端側アーム４９はモータ５５の駆動により水平面内で回動する。先端側アーム４９のモータ５５の回転軸を中心とした回動は、図１のＤに示している。
【００３０】
先端側アーム４９の先端の下面にはモータ５７が設けられている。モータ５７の回転軸（図示せず）は下側挟持部６４の下部に取り付けられており、モータ５７の駆動によってワークを回転軸６６を中心にして水平面内で回転できるように下側挟持部６４を回転させる。
【００３１】
上側挟持部４６は、回動桿５９の先端に取り付けられている。回動桿５９の基部はリンク部３３に揺動自在に取り付けられている。リンク部３３の上端は、シリンダ６０のロッド６０ａの先端に回動自在に連結されている。シリンダ６０は、軸６１において揺動自在に設置されており、ロッド６０ａを伸縮させる動作によってリンク部３３を介して回動桿５９を回動させる。シリンダ６０を作動させて上側挟持部４６が下側挟持部６４から離間する方向に回動していくとワークの着脱が行ない得る。
【００３２】
ワークの研削は、３つ研削工具２２，２４，２６のいずれかをワークにあてて行われる。このとき、アーム３０の回動によって各研削工具の角度を変えることも行われるが、ワーク保持手段２７によって保持されたワークの位置及び角度を、モータ４５、モータ５５、モータ５７によって変更させつつ研削が行われる。
【００３３】
なお、上述してきた実施形態は、鋳物であるワークのバリ取りを行う装置に関するものであったが、本発明のワーク加工装置としては、ワークのバリ取りを行うバリ取り装置に限定するものではない。
【符号の説明】
【００３４】
２０   ワーク加工装置
２１   基台
２２   研削工具（第１の加工具）
２３   回転軸
２４   研削工具（第２の加工具）
２６   研削工具（第３の加工具）
２７   ワーク保持手段
２８   モータ（第１のモータ）
２９   回転軸
３０   アーム（第１の回動ベース部）
３１   軸
３２   回動軸（軸線）
３３   リンク部
３４   モータ（第１の回動手段）
３６   モータ（第２のモータ）
３８   ベース部（第２の回動ベース部）
３９   軸受
４０   モータ（第３のモータ）
４１   回転軸
４２   シリンダー（第２の回動手段）
４２ａ ロッド
４３   取付部材
４４   モータ（第３の回動手段）
４５   モータ
４６   上側挟持部
４８   基部側アーム
４９   先端側アーム
５０   回動軸
５１   ガイド
５４   上下動機構
５５   モータ
５６   ガイド把持部
５７   モータ
５９   回動桿
６０   シリンダ
６０ａ ロッド
６１   軸
６４   下側挟持部
６６   回転軸
６７   軸線
【図１】
2015016510.tif 000003
【図２】
2015016510.tif 000004
【図３】
2015016510.tif 000005
【図４】
2015016510.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月3日(2014.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明にかかるワーク加工装置によれば、加工対象であるワークを保持するワーク保持手段と、研削工具等の加工具とを具備し、該加工具を回転駆動してワーク保持手段に保持されたワークを加工するワーク加工装置において、研削工具等の第１の加工具と、  該第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第２の加工具と、少なくとも前記第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第３の加工具と、前記第１の加工具を回転駆動する第１のモータと、前記第２の加工具を回転駆動する第２のモータと、前記第３の加工具を回転駆動する第３のモータと、前記第１の加工具、前記第１のモータ、前記第２の加工具、前記第２のモータ、前記第３の加工具及び前記第３のモータが取り付けられている第１の回動ベース部と、水平方向に向く軸線を有し、該軸線を中心にして、前記第１の回動ベース部を鉛直面内で回動させる第１の回動手段とを具備し、前記第２の加工具及び前記第３の加工具は、前記第１の加工具の回転軸を中心にして回動可能となるように第１の加工具の回転軸の周囲に取り付けられている第２の回動ベース部に取り付けられおり、該第２の回動ベース部を、第１の加工具の回転軸を中心にして回動させる第２の回動手段を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、加工具として３種類の加工具を用いることができるので、部材構造部分の加工を容易に行うことができる。また、このように加工具の数を増やしたとしても、第１の回動ベース部と第１の回動手段によって、第１〜第３の加工具の３つの加工具の回転軸の方向を変えることができるので、装置全体を大型化複雑化しなくてもよい。
また、この構成により、第２の加工具と第３の加工具は、コンパクトな構成で、第１の加工具の回動軸の周囲で様々な位置に移動させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象であるワークを保持するワーク保持手段と、研削工具等の加工具とを具備し、
該加工具を回転駆動してワーク保持手段に保持されたワークを加工するワーク加工装置において、
研削工具等の第１の加工具と、
該第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第２の加工具と、
少なくとも前記第１の加工具よりも小径に形成されている研削工具等の第３の加工具と、
前記第１の加工具を回転駆動する第１のモータと、
前記第２の加工具を回転駆動する第２のモータと、
前記第３の加工具を回転駆動する第３のモータと、
前記第１の加工具、前記第１のモータ、前記第２の加工具、前記第２のモータ、前記第３の加工具及び前記第３のモータが取り付けられている第１の回動ベース部と、
水平方向に向く軸線を有し、該軸線を中心にして、前記第１の回動ベース部を鉛直面内で回動させる第１の回動手段とを具備し、
前記第２の加工具及び前記第３の加工具は、前記第１の加工具の回転軸を中心にして回動可能となるように第１の加工具の回転軸の周囲に取り付けられている第２の回動ベース部に取り付けられおり、
該第２の回動ベース部を、第１の加工具の回転軸を中心にして回動させる第２の回動手段を具備することを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記第２の回動ベース部には、前記第２の加工具と前記第３の加工具とが互いに反対方向を向くように取り付けられた取付部材が設けられており、
前記第２の加工具と前記第３の加工具のうち、ワークを加工する際に用いる方の加工具を前記第１の加工具と同じ方向に向けることができるように、前記取付部材を、第２の回動ベース部の表面上で前記第１の加工具の回動軸に対して直交する方向に回動させる第３の回動手段を具備することを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。