(57)【要約】【課題】アルミニウムなどのように発火し易い材質であっても自動バリ取りを可能にする。【解決手段】板材の打ち抜き加工によりワークに発生するバリに非回転状態で押当してバリを除去可能な刃物２０と、刃物を打ち抜き部の周囲沿いに移動させてバリに押当させる第１駆動機構３０と、刃物２０と対向する位置に配置されてワークＷを支持するタワミ防止部材４０と、タワミ防止部材４０を刃物２０と同期させて移動させる第２駆動機構５０とを有する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材状のワーク打ち抜き加工により当該ワークに発生するバリを除去する自動バリ取り装置において、
前記バリに非回転状態で押当してバリを除去可能な刃物と、
前記刃物を打ち抜き部の周囲沿いに移動させて前記バリに押当させる第１駆動機構とを有することを特徴とする自動バリ取り装置。
【請求項２】
前記刃物と対向する位置に配置されて前記ワークを支持するタワミ防止部材と、該タワミ防止部材を前記刃物と同期させて移動させる第２駆動機構とを有することを特徴とする請求項１記載の自動バリ取り装置。
【請求項３】
前記第１駆動機構は、前記刃物をＸ−Ｙ軸方向へ移動可能なロボットと、該ロボットに支持されて前記刃物をＺ軸方向へ移動自在に、且つＺ軸回りに回動自在に保持するシリンダ・ロータリアクチュエータ部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動バリ取り装置。
【請求項４】
前記第２駆動機構は、前記タワミ防止部材をＸ−Ｙ軸方向へ移動可能なロボットと、該ロボットに支持されて前記タワミ防止部材をＺ軸方向へ移動自在に、且つＺ軸回りに回動自在に保持するシリンダ・ロータリアクチュエータ部とから構成されていることを特徴とする請求項２記載の自動バリ取り装置。
【請求項５】
前記ワークを挟持可能なクランプ機構を有し、該クランプ機構は、前記ワークを挟持可能な挟持部と、該挟持部を前記ワークに対して前進後退させる駆動部とから構成され、
前記刃物が前記ワーク挟持部分のバリを除去するために前記クランプ機構に接近した時には、前記挟持部は前記ワークを開放可能に、且つ前記駆動部は、ワーク開放後に、前記挟持部をワークから後退可能に構成され、
また、前記刃物が前記ワーク挟持部分のバリを除去した後は、前記駆動部は前記挟持部を前記ワーク方向に前進させ、且つ前記挟持部は、前進後に前記ワークを挟持可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の自動バリ取り装置。
【請求項６】
前記ワークの加工形状、加工順序、板厚をＮＣプログラムとして読み込んで、前記第１駆動機構、第２駆動機構およびクランプ機構をＮＣ制御することにより、前記刃物のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の動作及び回動動作と前記クランプ機構の動作タイミングとをそれぞれ制御するＮＣ制御部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の自動バリ取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材の打ち抜き加工によりワークに発生するバリを除去加工するための自動バリ取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
打ち抜き加工によりワークに発生するバリを除去加工する従来の自動バリ取り装置は、回転する砥石をバリに押し付けることにより、押し付け力と回転力とによってバリ取りするものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の自動バリ取り装置は、回転する砥石をワークのバリに押し付けることにより、押し付け力と回転力とによってバリを除去するものであるため、摩擦熱によってワークがかなりの高温になってしまう。
【０００４】
このためワークがアルミニウムなどのように発火し易い材質からなる場合には、火花が出るため人手によりヤスリでバリを除去しており、バリ取りに時間を要していた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、刃物による切除で自動バリ取りすることにより、ワークがアルミニウムなどのように発火し易い材質であっても発火を防止することが可能な自動バリ取り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、板材状のワークの打ち抜き加工により当該ワークに発生するバリを除去する自動バリ取り装置において，前記バリに非回転状態で押当してバリを除去可能な刃物と、前記刃物を打ち抜き部の周囲沿いに移動させて前記バリに押当させる第１駆動機構とを有することを特徴とする。
【０００７】
従って、本発明は、刃物を回転させることなく押当力によって自動的にバリを除去するため、アルミニウムなどのように発火し易い材質のものであってもバリ除去の際に発火することがなく、このためアルミニウムなどのバリ取りは人手によらなければなかった従来例に比較してバリ取りが容易かつ迅速に行える。
【０００８】
また、本発明は、前記刃物と対向する位置に配置されて前記ワークを支持するタワミ防止部材と、該タワミ防止部材を前記刃物と同期させて移動させる第２駆動機構とを有することが考えられる。
【０００９】
従って、本発明は、ワークはタワミ防止部材４に支持されているため、刃物からの押し付け力がワークに作用しても撓むことがない。
【００１０】
さらに、本発明は、前記第１駆動機構は、前記刃物をＸ−Ｙ軸方向へ移動可能なロボットと、該ロボットに支持されて前記刃物をＺ軸方向へ移動自在に、且つＺ軸回りに回動自在に保持するシリンダ・ロータリアクチュエータ部とから構成することや、前記第２駆動機構は、前記タワミ防止部材をＸ−Ｙ軸方向へ移動可能なロボットと、該ロボットに支持されて前記タワミ防止部材をＺ軸方向へ移動自在に、且つＺ軸回りに回動自在に保持するシリンダ・ロータリアクチュエータ部とから構成することが考えられる。
【００１１】
従って、本発明は、ロボットやシリンダ・ロータリアクチュエータを使用するため、刃物による自動バリ取りが容易かつ正確に行える。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記ワークを挟持可能なクランプ機構を有し、該クランプ機構は、前記ワークを挟持可能な挟持部と、該挟持部を前記ワークに対して前進後退させる駆動部とから構成され、前記刃物が前記ワーク挟持部分のバリを除去するために前記クランプ機構に接近した時には、前記挟持部は前記ワークを開放可能に、且つ前記駆動部は、ワーク開放後に、前記挟持部をワークから後退可能に構成され、また、前記刃物が前記ワーク挟持部分のバリを除去した後は、前記駆動部は前記挟持部を前記ワーク方向に前進させ、且つ前記挟持部は、前進後に前記ワークを挟持可能に構成することが考えられる。
【００１３】
従って、本発明は、クランプ機構が刃物と干渉することが自動的に防止されるため、バリを完全且つ迅速に除去することが可能である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記ワークの加工形状、加工順序、板厚をＮＣプログラムとして読み込んで、前記第１駆動機構、第２駆動機構およびクランプ機構をＮＣ制御することにより、前記刃物のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の動作及び回動動作と前記クランプ機構の動作タイミングとをそれぞれ制御するＮＣ制御部を有することが考えられる。
【００１５】
従って、本発明は、刃物およびタワミ防止部材の動作がＮＣプログラムによって制御されるため、バリ取りを一層容易・正確・迅速かつ効率的に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動バリ装置を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本発明に係る自動バリ取り装置は、ワークＷを挟持するクランプ機構１と、バリ除去用の刃物２０と、この刃物２０を移動させる第１駆動機構３０と、ワークＷを支持するタワミ防止部材４０を移動させる第２駆動機構５０とを主たる構成要素とする。以下、これらについて順次説明する。
【００１８】
図１に示すように、コ字状のテーブルＴの凹形部分における隅角部には複数のクランプ機構１が配置されている。クランプ機構１は、テーブルＴ上を摺動自在な挟持部１ａと、この挟持部１ａをワークＷに対して接近・離間させる駆動部１ｂとから構成されている。
【００１９】
挟持部１ａは、ワークＷを挟持する上下一対の爪２ａ、２ｂを有し、上側の爪２ａは下向きＬ字状に形成されており、一方、下側の爪２ｂは上側の爪２ａに対して摺動自在に嵌合されている。
【００２０】
上側の爪２ａには、下側の爪２ｂを上下動させて両爪２ａ、２ｂ間の間隔を設定する第１エアシリンダ３が設置されている。一方、駆動部１ｂは、第２エアシリンダから構成され、この第２エアシリンダのピストンロッドは上側の爪２ａに連結されている。
【００２１】
バリ除去用の刃物２０は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図３に示すように、四角柱の先端部を鋭角状の切刃２１にして形成する。具体的には、四角柱の軸に対して所定角度だけ傾斜する平面で四角柱の先端部を切除して形成する。
【００２２】
その際、傾斜角度は約４５°であることが好ましい。また、バリはワークＷの外周だけでなく、図１に示すように、種々の大きさの打ち抜き孔２１の内周にも発生するため、これら狭小部にも切刃２１を挿入する必要がある。そこで、切刃２１と直交する２つの平面で切刃２１の両側を切除して切刃２１を細幅に形成する。
【００２３】
刃物２０を移動させる第１駆動機構３０は、図１に示すように、テーブルＴの上方に位置して刃物２０を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動可能であると共に、軸回りに回動させることが可能である。
【００２４】
説明の便宜上、まず、Ｙ軸方向への移動について説明すると、Ｙ軸方向への移動は、テーブルＴの上方に設置された２本の平行な横材３１、３１に摺動自在に架設された縦材３２を移動させることによって行う。Ｘ軸方向への移動は、縦材３２に摺動自在に取り付けられた取付部材３３を移動させることによって行う。これら横材３１、３１、縦材３２および取付部材３３はロボットを構成する。
【００２５】
取付部材３３には、刃物２０をＺ軸方向へ移動させる第３エアシリンダ３４が固定されている。このエアシリンダ３４のピストンロッド３５は上下方向に伸縮自在で、かつ、その先端部には、刃物２０を回動させるロータリーアクチュエータ３６が回動自在に取り付けられている。ロータリーアクチュエータ３６には刃物２０が着脱自在に装着可能である。
【００２６】
テーブルＴの下方には、ワーク支持用のタワミ防止部材４０を移動させる第２駆動機構５０が設けられている。この第２駆動機構５０は、第１駆動機構３０と上下対称の同一構成であって、刃物２０の直下に位置するタワミ防止部材４０を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動可能であると共に、軸回りに回動させることが可能である。
【００２７】
ここでも説明の便宜上、まず、Ｙ軸方向への移動について説明すると、Ｙ軸方向への移動は、テーブルＴの下方に設置された２本の平行な横材５１、５１に摺動自在に架設された縦材５２を移動させることによって行う。Ｘ軸方向への移動は、縦材５２に摺動自在に取り付けられた取付部材５３を移動させることによって行う。
【００２８】
取付部材５３には、タワミ防止部材４０をＺ軸方向へ移動させる第４エアシリンダ５４が固定されている。このエアシリンダ５４のピストンロッド５５は上下方向に伸縮自在で、かつ、その先端部には、タワミ防止部材４０を回動させるロータリーアクチュエータ５６が回動自在に取り付けられている。ロータリーアクチュエータ５６にはタワミ防止部材４０が着脱自在に装着可能である。
【００２９】
タワミ防止部材４０は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、柱状体４１の先端部から突設した一対の軸受片４２、４２にローラ４３を軸着したもので、ローラ４３はワークＷに下方から回動自在に接触可能になっている。なお、ローラ４３の材質としては合成樹脂が好ましい。
【００３０】
次に作用について説明する。
【００３１】
バリ取り加工を行うには、まず、板材の打ち抜き加工により得られたワークＷの周縁部をクランプ機構１の両爪２ａ、２ｂ間に差し込んだ後、図示しないフットスイッチを踏み込んで第１エアシリンダ３を作動させることにより下爪２ｂを閉じて、両爪２ａ、２ｂ間にワークＷを挟持させる。
【００３２】
次いで、バリ発生部の形状、バリ取り加工の順序、ワークＷの板厚などの情報を有するＮＣプログラムを図示しないＮＣ制御部に読み込んだ後、加工スタートボタン（図示せず）を押す。これにより加工が開始される。
【００３３】
加工開始により、まず、第１駆動機構３０の第３エアシリンダ３４と、第２駆動機構５０の第４エアシリンダ５４との、それぞれのピストンロッド３５、５５のストロークが補正されることにより、刃物２０の下降距離とタワミ防止部材４０の上昇距離とのそれぞれが設定される。
【００３４】
次いで、第１駆動機構３０と第２駆動機構５０とのそれぞれの縦材３２、５２と取付材３４、５３とが、ＮＣプログラムの指令に応じてＸ軸およびＹ軸方向に移動することにより、刃物２０とタワミ防止部材４０とを、図５に示すように、ワークＷの加工開始位置ＡよりもＹ軸方向に約５ｍｍオフセットされた位置Ｂに移動させる。
【００３５】
続いて、第３エアシリンダ３４と第４エアシリンダ５４とが作動して、刃物２０がワークＷの上面に接触する高さまで下降すると共に、タワミ防止部材４０がワークＷの下面に接触する高さまで上昇する。
【００３６】
その後、さらにＮＣプログラムの指令に応じて第１駆動機構３０と第２駆動機構５０とのそれぞれの縦材３２、５２がＹ軸方向に移動することにより、刃物２０とタワミ防止部材４０とを、図５に示すワークＷの加工開始位置Ａに移動させて、これら刃物２０とタワミ防止部材４０との双方でワークＷを上下から挟持させる。
【００３７】
この挟持状態で第１駆動機構３０と第２駆動機構５０とのそれぞれの縦材３２、５２がＹ軸方向に移動することにより、ワークＷがタワミ防止部材４０によって支持されつつバリが刃物２０によって除去される。
【００３８】
この除去加工時においては、図６に示すように、刃物２０の側面がバリ６０に対し側方から押当してバリを除去する。一方、バリ除去時にはワークＷに刃物２０からの押し付け力が作用するが、ワークＷにはタワミ防止部材４０のローラ４３が下方から接触しているため撓むことがない。また、ローラ４３はワークＷに回動しつつ接触しているため、ローラ４３の接触によってワークＷにキズがつくことがない。
【００３９】
図５に示すように、刃物２０がＣ位置に達して除去加工の方向がＹ方向からＸ方向に移る際には、第３および第４エアシリンダ３４、５４が作動して刃物２０を上昇させると共に、タワミ防止部材４０を下降させた後、ロータリーアクチュエータ３６、５６が９０°回動して刃物２０とタワミ防止部材４０との方向を転換させる。
【００４０】
方向転換後、取付材３３、５３がＸ方向に移動して刃物２０とタワミ防止部材４０とを加工再開位置Ｃから５ｍｍオフセットした位置Ｄまで後退させる。次いで、ワークＷに接触する高さまで、刃物２０を下降させると共に、タワミ防止部材４０を上昇させた後、これらをＸ方向に移動させることにより加工再開位置ＣでワークＷを挟持させる。挟持させた後、刃物２０とタワミ防止部材４０とをＸ方向に移動させてバリを除去する。
【００４１】
刃物２０が図５に示すように、Ｅ位置に達して除去加工の方向がＸ方向からＹ方向に移る際には、第３および第４エアシリンダ３４、５４が作動して刃物２０を上昇させると共に、タワミ防止部材４０を下降させた後、ロータリーアクチュエータ３６、５６が９０°回動して刃物２０とタワミ防止部材４０との方向を転換させる。
【００４２】
方向転換後、刃物２０とタワミ防止部材４０とを加工再開位置Ｆから５ｍｍオフセットした位置Ｇまで移動させる。次いで、ワークＷに接触する高さまで、刃物２０を下降させると共に、タワミ防止部材４０を上昇させた後、これらをＹ方向に移動させることにより加工再開位置ＦでワークＷを挟持させる。挟持させた後、刃物２０とタワミ防止部材４０とをＹ方向に移動させてバリを除去する。
【００４３】
刃物２０が図５に示すように、Ｅ位置に達して除去加工の方向が変更する場合には、第３および第４エアシリンダ３４、５４が作動して刃物２０を上昇させると共に、タワミ防止部材４０を下降させた後、ロータリーアクチュエータ３６、５６が９０°回動して刃物２０とタワミ防止部材４０との方向を転換させる。
【００４４】
方向転換後、刃物２０とタワミ防止部材４０とを加工再開位置Ｈから５ｍｍオフセットした位置Ｉまで移動させる。次いで、ワークＷに接触する高さまで、刃物２０を下降させると共に、タワミ防止部材４０を上昇させた後、これらをＸ方向に移動させることにより加工再開位置ＨでワークＷを挟持させる。挟持させた後、刃物２０とタワミ防止部材４０とをＸ方向に移動させてバリを除去する。なお、以後の工程でバリの除去加工方向がＸ方向およびＹ方向間で変わる場合上記と同様の動作を繰り返す。
【００４５】
クランプ機構によって挟持されている部分のバリを除去する場合には、刃物２０とクランプ機構１とが干渉しないように、干渉の対象となるクランプ機構１の爪２ａ、２ｂを第１エアシリンダ３の作動で開くことによりワークＷを開放した後、第２エアシリンダ１ｂを作動させて爪２ａ、２ｂをワークＷから後退させる。
【００４６】
なお、クランプ機構１によって挟持された部分のバリ取りが完了した時点で、刃物２０はクランプ機構１と干渉しない位置まで移動しているものとする。バリ取り完了後、第２エアシリンダ１ｂが作動して爪２ａ、２ｂをワークＷ方向へ前進させた後、第１エアシリンダ３により爪２ａ、２ｂを閉じさせることによってワークＷを挟持させる。なお、他のクランプ機構１による挟持個所のバリ除去加工する場合には、上記と同様の動作を繰り返す。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、板材状のワーク打ち抜き加工により当該ワークに発生するバリを除去する装置において，前記バリに非回転状態で押当してバリを除去可能な刃物と、前記刃物を打ち抜き部の周囲沿いに移動させて前記バリに押当させる第１駆動機構とを有し、刃物を回転させることなく押当力によって自動的にバリを除去するため、アルミニウムなどのように発火し易い材質のものであってもバリ除去の際に発火することがなく、このためアルミニウムなどのバリ取りは人手によらなければなかった従来例に比較してバリ取りが容易かつ迅速に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動バリ取り装置の斜視図である。
【図２】（ａ）　　刃物の側面図である。
（ｂ）　　刃物の平面図である。
（ｃ）　　刃物の正面図である。
【図３】
同じく、刃物の斜視図である。
【図４】（ａ）　　タワミ防止部材の平面図である。
（ｂ）　　タワミ防止部材の側面図である。
（ｃ）　　タワミ防止部材の正面図である。
【図５】
同じく、加工手順を示すワークの平面図である。
【図６】
同じく、バリ取りの状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　クランプ機構
１ａ　挟持部
１ｂ　駆動部
２ａ、２ｂ　爪
２０　刃物
３０　第１駆動機構
３４、３６、５４、５６　シリンダ・ロータリアクチュエータ部
５０　第２駆動機構
Ｗ　　ワーク
【図１】
2004066370.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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