(57)【要約】【課題】外周面および端面に切溝を備えた円板状のワークに発生するバリを高精度で除去することができるバリ取り装置を提供すること。【解決手段】外周面に加工部を備えた回転ブラシ２０をその軸心線周りに回転させながら歯車Ｗの端面に接触させ、上記歯車Ｗの切溝に発生したバリを除去するバリ取り方法において、上記回転ブラシ２０をその軸心線周りに回転させながら、その軸心線方向に振動させ、上記回転ブラシ２０の加工部を上記歯車Ｗの端面に接触させて上記歯車Ｗのバリを除去することを特徴とするバリ取り方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に加工部を備えた回転ブラシをその軸心線周りに回転させながら、外周面と端面に開口する切溝を備えた円板状のワークの端面に接触させ、上記切溝に発生したバリを除去するバリ取り方法において、
上記回転ブラシをその軸心線周りに回転させながら、その軸心線方向に振動させ、
上記回転ブラシの加工部を上記ワークの端面に接触させて上記ワークのバリを除去することを特徴とするバリ取り方法。
【請求項２】
上記回転ブラシによって上記ワークのバリを除去する際に、上記ワークをその軸心線回りに回転させることを特徴とする請求項１記載のバリ取り方法。
【請求項３】
外周面および端面に開口する切溝を備えた円板状のワークを端面加工した際に上記切溝に発生するバリを除去するバリ取り装置において、
上記ワークを軸心線周りに回転させるワーク回転手段と、
上記ワーク回転手段に保持されたワークの軸心線と交差する軸心を中心として回転し、上記ワークのバリを除去する加工部を外周面に有する回転ブラシと、
上記回転ブラシをその軸心線方向に振動させるブラシ振動手段と、
上記ブラシ振動手段により振動しながら回転する回転ブラシを移動させ、その加工部を上記ワーク回転手段により回転するワークの端面に接触させて、上記切溝に発生するバリを除去するブラシ移動手段と、
を具備することを特徴とするバリ取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周部と端面に開口する切溝を備えたワークの端面に回転する回転ブラシを接触させることで、上記切溝に発生したバリを除去するバリ取り方法およびバリ取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製の部品を切削すると、部品の外周部には必ずバリが発生する。このバリをそのまま残しておくと、部品を機械装置に組み込むときに、組み込み精度を低下させる原因となる。そのため、特に精密機械に使用される精密部品では、バリを除去する作業が必ず必要となる。
【０００３】
しかしながら、バリを除去する作業は、部品の形状次第で困難になることがある。特に、外周面と端面に開口する切溝を備えた円板状の部品（例えば歯車など）において、部品端面を切削すると、切溝の内側にバリが発生するため、バリを除去することは非常に困難であった。
【０００４】
そこで、このような部品に発生したバリを除去する場合、バリのみを除去することを断念し、面取り加工によってバリをその周辺金属ごと削り取ることがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、精密部品の中には、面取り加工により形成されるベベル部分を嫌うものがあり、この方法を全ての部品に適用することはできない。
【０００５】
そのため、現在は回転する回転ブラシを部品に接触させることで、歯溝の端面に発生したバリを除去するバリ取り方法を使用することが多い。
【特許文献１】特開２００２−２３３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、回転ブラシによるバリの除去では、回転ブラシを部品の端面に接触させるだけの構成であり、切溝に発生したバリを効率的に除去することができなかった。そのため、除去しきれなかったバリは、その後、ハンド作業によって除去する必要があった。
【０００７】
また、面取り加工によるバリの除去では、大きなバリは除去されるが、この面取り加工によって小さなバリが新たに発生してしまう。そのため、発生した小さなバリは、その後、ハンド作業によって除去する必要があった。
【０００８】
このように、従来のバリ取り作業を用いて精密にバリを除去するためには、機械による作業の後に、人によるハンド作業を行う必要があり、作業能率が悪いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に着目してなされたものであって、その目的とするところは、外周面および端面に切溝を備えた円盤状のワークに発生するバリを効率的に除去することができるバリ取り方法およびバリ取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のバリ取り方法およびバリ取り装置は次のように構成されている。
【００１１】
（１）外周面に加工部を備えた回転ブラシをその軸心線周りに回転させながら、外周面と端面に開口する切溝を備えた円板状のワークの端面に接触させ、上記切溝に発生したバリを除去するバリ取り方法において、上記回転ブラシをその軸心線周りに回転させながら、その軸心線方向に振動させ、上記回転ブラシの加工部を上記ワークの端面に接触させて上記ワークのバリを除去することを特徴とする。
【００１２】
（２）好ましくは、上記回転ブラシによって上記ワークのバリを除去する際に、上記ワークをその軸心線回りに回転させることを特徴とする。
【００１３】
（３）外周面および端面に開口する切溝を備えた円板状のワークを端面加工した際に上記切溝に発生するバリを除去するバリ取り装置において、上記ワークを軸心線周りに回転させるワーク回転手段と、上記ワーク回転手段に保持されたワークの軸心線と交差する軸心を中心として回転し、上記ワークのバリを除去する加工部を外周面に有する回転ブラシと、上記回転ブラシをその軸心線方向に振動させるブラシ振動手段と、上記ブラシ振動手段により振動しながら回転する回転ブラシを移動させ、その加工部を上記ワーク回転手段により回転するワークの端面に接触させて、上記切溝に発生するバリを除去するブラシ移動手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
前記構成によれば、回転ブラシを回転しながら、その回転ブラシをその軸心線方向に振動させるため、回転ブラシを一定位置で回転させるものに比べ、回転ブラシの加工部における加工幅を広く取れる。しかも、回転ブラシがワークの凹凸形状に倣って弾性変形して切溝内に入り込むため、切溝の端面に形成されたバリが切溝内に逃げ込んで残留してしまうことはなく、バリの除去効率を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外周面および端面に切溝を備えた円板状のワークに発生するバリを効率的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態に係るバリ取り装置の正面図、図２は同実施の形態に係るバリ取り装置の側面図、図３は同実施の形態に係るバリ取り装置の平面図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、このバリ取り装置はベース１を有している。このベース１は複数本の脚２によって水平に支持されており、その上面には２本の案内レール３が所定間隔で水平に設けられている。これら案内レール３には往復テーブル４が移動可能に支持されており、上記２本の案内レール３の間に設けられたエアーシリンダ５を駆動し、そのロッド５ａを進退させることで、案内レール３に沿って往復移動できるようになっている。
【００１９】
往復テーブル４の上面には支持体６が設けられている。この支持体６は矩形箱状に形成されており、その前面側には２本の案内レール７が所定間隔で垂直に設けられている。これら案内レール７には、上下テーブル８が移動可能に支持されており、２本の案内レール７の間に垂直に設けられたボールネジ９を回転させることで、案内レール７に沿って上下移動できるようになっている。
【００２０】
上下テーブル８には振動装置１０（ブラシ振動手段）が設けられている。この振動装置１０はモータ１１を有している。このモータ１１は支持体６の一側面側に配置されており、その駆動軸１１ａにはカップリング３３を介してカム軸１２ａの基端部が連結され、さらにカム軸１２ａの先端部にはカム１２が設けられている。
【００２１】
カム１２の外周面と対向する位置には、ロッド１３が水平に設けられている。このロッド１３は、軸受１４によってその軸心線方向に移動可能に支持されており、さらにバネ（図示しない）等の付勢手段によってカム１２側に付勢されている。そのため、モータ１１によりカム１２を回転させることで、ロッド１３をその軸心線方向に振動できるようになっている。
【００２２】
ロッド１３の先端部には支持枠体１５が固定されている。この支持枠体１５は矩形箱状に形成されており、その一側面にはモータ１６（ブラシ回転手段）が固定されている。モータ１６の駆動軸１６ａは、ロッド１３の軸心線方向と同じ方向に向けられており、その先端部は支持枠体１５内に設けられたカップリング１７を介してスピンドル１８の基端部に連結されている。
【００２３】
このスピンドル１８は、支持枠体１５の他側面に固定された軸受１９によりその軸心線周りに回転可能に支持されており、その先端部には回転ブラシ２０が連結されている。上記モータ１６には制御装置２１が接続されており、この制御装置２１の操作パネル２１ａを操作することで、回転ブラシ２０を所望の回転方向に所望の回転速度で回転できるようになっている。なお、カム１２の形状、寸法、回転数を変えれば、回転ブラシ２０に付与する振動の振幅や振動数を自由に決定することができる。また、回転ブラシ２０の周囲には、ブラシカバー２０ａが設けられている。
【００２４】
上記回転ブラシ２０は、スピンドル１８が固定される回転体（図示しない）と、この回転体の外周面から放射状に突出する多数本のばね鋼線（ワイヤ）からなるブラシ部２２とから構成されている。そして、回転ブラシ２０は、振動装置１０とモータ１６を同時に駆動することで、スピンドル１８の軸心線方向（矢印Ａ）に振動しながら、スピンドル１８の軸心線周り（矢印Ｂ）に回転するようになっている。
【００２５】
このブラシ部２２は、上述したようにばね鋼線によって形成されていることから、弾力性に優れ、被加工面に接触したときに、その被加工面の凹凸に倣って弾性変形するようになっている。そして、ブラシ部２２の外周面（実際にはばね鋼線の先端部）で、後述するワークとしての歯車Ｗのバリを研削除去するための加工部を形成している。なお、ワイヤの素材としてはばね鋼線に限定されず、被加工物の材質、加工条件に応じて、合成樹脂材料からなる線状体によってブラシ部２２を構成してもよい。
【００２６】
また、ベース１の上面には、回転ブラシ２０の加工部と対向位置してワーク保持部２３が設けられている。このワーク保持部２３は回転テーブル２４を備えており、回転テーブル２４の上面にはワークとしての歯車Ｗをその内径側から保持する三つ爪のチャック２５が設けられている。
【００２７】
回転テーブル２４の下面中心部には、支持軸２６が連結されている。この支持軸２６は、軸心線を鉛直方向に向けており、その中途部はベース１に固定された軸受２７により軸心線周りに回転可能に支持されている。
【００２８】
支持軸２６の下端部には、回転駆動機構２８（ワーク回転手段）が連結されている。この回転駆動機構２８は、ベース１内に設けられており、モータ２９と、モータ２９の駆動軸２９ａに設けられた大プーリ３０と、支持軸２６の下端部に設けられた小プーリ３１により構成されている。大プーリ３０と小プーリ３１は対向配置されており、これら大プーリ３０と小プーリ３１間には摩擦ベルト３２が弛み無く掛け渡されている。
【００２９】
上記モータ２９には制御装置２１が接続されており、この操作パネル２１ａを操作して大プーリ３０を回転させることで、上記回転テーブル２４をその軸心線周りに所望の方向に所望の回転速度で回転できるようになっている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、チャック２５として三つ爪チャックを用いているが、歯車Ｗを強固に保持できるのであれば、例えば静電チャックであっても構わない。この回転駆動機構２８には制御装置２１が接続されており、この制御装置２１を作動することで、保持した歯車Ｗを所望の回転方向に所望の回転速度で回転できるようになっている。
【００３１】
また、上記ベース１の上面は、回転ブラシ２０によって除去されたバリが周囲に飛散するのを防止するためのケース４１が設けられている。このケース４１は、ワーク保持部２３と対向する位置に扉部４２を有しており、扉部４２を開閉することで、歯車Ｗの搬入、搬出ができるようになっている。なお、歯車Ｗの搬入、搬出にロボットアーム等を用いることで、自動化された歯車の製造ラインに上記構成のバリ取り装置を組み込むことも可能である。
【００３２】
次に、上記構成のバリ取り装置を使用する際の作用について説明する。
【００３３】
チャック２５で歯車Ｗを内径側から保持し、回転駆動機構２８を駆動して上記歯車Ｗを所望の回転速度で回転させる。次に、モータ１６を駆動して回転ブラシ２０を周方向に回転させるとともに、振動装置１０を駆動して回転ブラシ２０をスピンドル１８の軸心線方向（矢印Ａ）に振動させる。
【００３４】
次に、ブラシ移動手段としての上下テーブル８と往復テーブル４を駆動して、回転ブラシ２０のブラシ部２２を歯車Ｗ端面の外周部に斜め上方から接触させる。これによって、ブラシ部２２と歯車Ｗとが摺接して、歯溝の端面に形成されたバリが除去される。
【００３５】
このとき、回転ブラシ２０はスピンドル１８の軸心線方向（矢印Ａ）に振動しているため、ブラシ部２２を構成する多数本の鋼線は歯車Ｗの凹凸形状に倣って弾性変形して歯溝内に入り込み易い。その結果、歯溝の端面に形成されたバリが歯溝内に逃げ込み、歯溝内で残留してしまう事態が抑制されるから、上記バリの除去効率を向上することができる。
【００３６】
回転ブラシ２０が歯車Ｗに接触してから歯車Ｗが一回転したら、回転ブラシ２０を歯車Ｗから離間させ、回転ブラシ２０と歯車Ｗを共に反転させる。そして、再び上下テーブル８と往復テーブル４を駆動して、歯車Ｗ端面の外周部に回転ブラシ２０を斜め上方から接触させる。
【００３７】
これによって、１回のバリ取り加工で除去し切れなかった残留バリが除去される。しかも、２回目では、回転ブラシ２０を反転させているため、１回目のバリ取り加工で歯車Ｗの表面側になぎ倒されたバリを起立させることができるから、バリの除去効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
また、１回目と２回目の加工で、歯車Ｗの回転方向を反転させている。そのため、各歯溝の端面に形成されたバリが歯車Ｗの回転方向に対して対照に除去されるから、バリの除去に方向性が生じない。その結果、歯車Ｗ全体に亘って略均一な精度でバリの除去を行うことができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、ワークとして歯車Ｗを用いているが、外周面と端面に開口する切溝を備えた円板状の部品であれば、特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るバリ取り装置の正面図。
【図２】同実施の形態に係るバリ取り装置の側面図。
【図３】同実施の形態に係るバリ取り装置の平面図。
【符号の説明】
【００４１】
４…往復テーブル、８…上下テーブル、１０…振動装置（ブラシ振動手段）、１６…モータ（ブラシ回転手段）、２０…回転ブラシ、２８…回転駆動機構（ワーク回転手段）、Ｗ…歯車（ワーク）。
【図１】
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【図２】
2005118909.tif 000004
【図３】
2005118909.tif 000005