(57)【要約】      （修正有）【課題】電動機で駆動される砥石を用いて機械部品の面取りをする装置において、構造簡単でバリ取りを効率よく行うことの出来る装置を提供する。【解決手段】ベッド１２上に鉛直軸の周りを回転するターンテーブル２０と、水平方向へ摺動する刃物台３０を設け、この刃物台上にターンテーブル方向へ伸びる工具軸を回転自在に支持するとともに、前記ターンテーブルの下面に前記鉛直軸を軸とする確動カムを設け、前記刃物台にその確動カムのカム面を摺動する従動子を設けたものである。【選択図】図１
2005040926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に鉛直軸の周りを回転するターンテーブルと、水平方向へ摺動する刃物台を設け、この刃物台上にターンテーブル方向へ伸びる従動子を固定するとともに、前記ターンテーブルの下面に前記鉛直軸を軸とする確動カムを設けてなるバリ取り加工装置。
【請求項２】
請求項１において、刃物台上の工具電動機は鉛直方向のピボット軸によって水平方向へ回動可能に支持されるとともに、従動ばねによって前記鉛直軸方向へゆるく付勢してなるバリ取り加工装置。
【請求項３】
請求項１において、刃物台上の工具電動機の円板形のダイヤモンド砥石の外周にはＲ（アール）が付けられているバリ取り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのケースやカバーなどの機械部品を加工する際に生じるバリを、切削あるいは研削によって除去するのに使用するバリ取り加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄や軽合金で作られる金属製品では、フライス加工や旋盤加工によって切削した部分と切削してない部分との境界にバリを生じる。そこで、このバリを除去する手段として人間が手作業で除去する場合のほか、化学研磨や電解研磨のように薬液を用いて溶解除去させたり、簡易な産業ロボットにやすりや砥石を取り付けて切削あるいは研削して除去したりしていた。
【０００３】
しかし、人手で作業するのは効率が悪く、薬液を用いるものではバリの溶解に比較的長時間を要するので、同時に多数を処理することのできる小型部品には適用できても、部品が大きいときは１個あたりの処理時間が長くなることや、薬槽が大型になるなどの不具合があった。
【０００４】
また、産業ロボットを用いる場合にも工具であるやすりや砥石をバリの形状に沿って移動させる手段として油圧シリンダあるいはステップモータなど高価な部品が付属していたので、それ自体が高価であった。
【０００５】
さらに、バリ取りに使用される工具としてやすりや砥石など、市販の棒状をした小径の回転工具を使用し、バリ取りと同時に面取りする構成としていたので、工具を面取り角度に傾斜させて用いていた。
そのためバリ取りする面に急激な曲りがあると、追随し切れない不具合があった。また、その不具合を解消するべく、工具の径を一層小径にすると、所定の切削速度まで上げることが困難で加工に長時間を要した。
【特許文献１】特開平７−３２８９０５号公報
【特許文献２】特開平８−５７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで発明者らはそのような不具合のないバリ取り装置を開発すべく、まず、工具として剛性が高く、高い切削速度で加工できる円板形のダイヤモンド砥石を用いて加工能率を上げようとした。しかし、従来の細い工具を用いる装置では工具電動機が傾斜して取り付けられているため幅の狭い円板形の砥石では曲率の大きい鋭く曲がった部分を面取りすることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベッド上に鉛直軸の周りを回転するターンテーブルと、水平方向へ摺動する刃物台を設け、この刃物台上にターンテーブル方向へ伸びる従動子を固定するとともに、前記ターンテーブルの下面に前記鉛直軸を軸とする確動カムを設けることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、
１．薬槽を使ってバリを溶解する装置に比して、大きな部品のバリを効率よく短時間で除去することができる。
２．大径の工具を用いてバリ取りできるので、効率よく短時間で加工を終えることができる。
３．工具の位置を制御する手段として、確動カムを用いているので、油圧装置や数値制御装置を使用するものに比して構造が簡単である。
４．円板形をした比較的大径の砥石を用いて高い切削速度で迅速に面取りすることができるものであるにも拘わらず、ワークの比較的曲率の大きい鋭く曲がった部分の面取りも、砥石に過大な負荷を与えることなく行うことができる。
などの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
構造が簡単で、加工能率がよく、しかも廉価に製造できる装置を得るという目的を、得られる加工品質を低下させることなく実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明装置の１実施例の断面図である。図中、１０はバリ取り加工装置である。バリ取り加工装置１０は図２で示す鉛直軸１１によってベッド１２上に支持されたターンテーブル２０と、やすりや砥石などの研削車を支持する刃物台３０とを有する。１４は減速機付き電動機からなるワーク電動機であり、その出力軸が前記した鉛直軸１１をなしている。
【００１１】
ターンテーブル２０は鉛直方向に向けて支持された回転軸１１によって回転可能に支持されており、その上面には被バリ取り部材（以下、ワークという）Ｗが支持されている。前記ターンテーブル２０の下面には確動カム溝が掘られ、従動子がそれをトレースする。
【００１２】
確動カムのカム面２２ａは図４で示すように、ターンテーブル２０上に同軸に支持されたワークＷの面取り輪郭線（バリの付いた縁）Ｌと所定の関係を以て形成されている。すなわち、確動カム２２をなすカムのリフト（揚程）は、確動カム２２が一回転する間に生じるカム基準円２４からの距離２３の変化と等しく、この距離２３は前記ワークＷが一回転する間に生じるワーク基準円２６からの距離２７の変化と、量および位相が等しく設定されている。換言すれば、上記距離２３と距離２７とを等しい値に設定してある。確動カムはカム面２２ａと２２ｂを有するが、ガタを無視して２２ａを代表させて説明した。
【００１３】
前記刃物台３０はベッド１２上に取り付けられた２条のレール３２、３２に案内され、前記ターンテーブル２０の接線方向へ往復動可能に支持されている。３３は送りねじであり、送りねじ３３をハンドル３５によって回動させることにより、バリ取り時の切込み量を微調節する。３１は刃物台３０の行程端を規制するストッパである。
【００１４】
４０は前記確動カム２２の従動子であり、その基端が刃物台３０に固定され遊端がカム溝に嵌っている。３４は刃物台３０に支持された工具電動機であり、具体的には市販のハンドグラインダであって、先端部には外周面に切刃を有する円板形のダイヤモンド砥石３６が取り付けてある。ダイヤモンド砥石の外周には半径２ｍｍ程度のＲがつけてある。
【００１５】
前記工具電動機３４は、刃物台３０の上に立設した支持軸３８によって水平方向へ摺動可能に支持される。なお、前記工具電動機３４をワークＷの高さに調整するときにはこの支持軸３８を適切な長さのものと交換することによって行う。
【００１６】
３９はワークを載せ代えるとき、ダイヤモンド砥石３６をワークＷから一旦引き離し、その位置に保持するべく設けられたエアシリンダである。エアシリンダ３９は工具電動機３４へ向けて突出および退去可能な押圧子３９ａを有する一方、図示してない空気通路を介して空圧源へ連結されており、その空気通路には前記押圧子３９ａを突出方向に速く、退去方向に緩速で出没させるための制御手段が設けられている。
【００１７】
かくて、この実施例では、確動カム２２が回転すると、従動子４０がそれに従って移動し、従動子４０に連結された刃物台３０がレール３２、３２の上を移動し、刃物台上の工具電動機は、ばね４２の弾力によって復帰方向へゆるく押し付けられる。即ち確動カムであらかじめ工具電動機の位置決めをしたうえ、ゆるいばね力で押し付ける。
【００１８】
この実施例の装置の作動を説明する。まず、工具電動機３４が図２、図３中、仮想線で示す退去位置にある状態で、ターンテーブル２０上にワークＷを載せ、ターンテーブル２０と工具電動機３４とを回転させる。次いで、押圧子３９ａをゆっくりと退去させると、工具電動機３４が水平方向に摺動し、図中、実線で示す加工位置へ進出する。以後、ターンテーブル２０と確動カム板２２とが回転するのに伴って、従動子４０が刃物台３０を往復動させてダイヤモンド砥石３６をワークＷの上面に位置するバリの付いた縁Ｌに沿って案内するので、ターンテーブル２０が一周する間に加工が終了する。ワークＷが鋳鉄でバリ取り周長が２００ｍｍ，Ｃ０．５のとき約２０秒で加工でき、従来の機械の６倍の能率があがった。
【００１９】
よって簡単な構造でありながら、円板形をした比較的大径の砥石を用いて高い切削速度で面取りすることができる。また、ワークの比較的曲率の大きい鋭く曲がった部分の面取りも、砥石に過大な負荷を与えることなく行うことができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の一実施態様を示すバリ取り加工装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図１の要部を取り出して示す平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０    バリ取り加工装置
１２    ベッド
１４    ワーク電動機
２０    ターンテーブル
２２    確動カム
２２ａ    カム面
２２ｂ    カム面
２３、２７    距離
２４    カム基準円
２６    ワーク基準円
３０    刃物台
３１    ストッパ
３２    レール
３３    送りねじ
３４    工具電動機（ハンドグラインダ）
３５    ハンドル
３６    ダイヤモンド砥石
３８    支持軸
３９    エアシリンダ
３９ａ    押圧子
４０    従動子
４２    従動ばね
Ｗ      被バリ取り部材（ワーク）
Ｌ      面取り輪郭線（バリの付いた縁）
【図１】
2005040926.tif 000003
【図２】
2005040926.tif 000004
【図３】
2005040926.tif 000005
【図４】
2005040926.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月8日(2004.9.8)
【手続補正１】
【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】
ベッド上に鉛直軸の周りを回転するターンテーブルと、水平方向へ摺動する刃物台を設け、この刃物台上にターンテーブル方向へ伸びる工具軸を回転自在に支持するとともに、前記ターンテーブルの下面に前記鉛直軸を軸とするワークのバリ取り径より大径のカムを設け、前記刃物台にその確動カムに従動する従動子を設けてなるバリ取り加工装置。
【請求項２】
請求項１において、前記工具軸は鉛直方向のピボット軸によって水平方向へ回動可能に支持されるとともに、従動ばねによって前記鉛直軸方向へ付勢してなるバリ取り加工装置。
【請求項３】
請求項１において、前記刃物台には前記従動ばねに抗して工具軸を押圧する押圧手段を設けてなるバリ取り加工装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのケースやカバーなどの機械部品を加工する際に生じるバリを、切削あるいは研削によって除去するのに使用するバリ取り加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄や軽合金で作られる金属製品では、フライス加工や旋盤加工によって切削した部分と切削してない部分との境界にバリを生じる。そこで、このバリを除去する手段として人間が手作業で除去する場合のほか、化学研磨や電解研磨のように薬液を用いて溶解除去させたり、簡易な産業ロボットにやすりや砥石を取り付けて切削あるいは研削して除去したりしていた。
【０００３】
しかし、人手で作業するのは効率が悪く、薬液を用いるものではバリの溶解に比較的長時間を要するので、同時に多数を処理することのできる小型部品には適用できても、部品が大きいときは１個あたりの処理時間が長くなることや、薬槽が大型になるなどの不具合があった。
【０００４】
また、産業ロボットを用いる場合にも工具であるやすりや砥石をバリの形状に沿って移動させる手段として油圧シリンダあるいはステップモータなど高価な部品が付属していたので、それ自体が高価であった。
【０００５】
さらに、バリ取りに使用される工具としてやすりや砥石など、市販の棒状をした小径の回転工具を使用し、バリ取りと同時に面取りする構成としていたので、工具を面取り角度に傾斜させて用いていた。
そのためバリ取りする面に急激な曲りがあると、追随し切れない不具合があった。また、その不具合を解消するべく、工具の径を一層小径にすると、所定の切削速度まで上げることが困難で加工に長時間を要した。
【特許文献１】特開平７−３２８９０５号公報
【特許文献２】特開平８−５７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで発明者らはそのような不具合のないバリ取り装置を開発すべく、まず、工具として剛性が高く、高い切削速度で加工できる円板形のダイヤモンド砥石を用いて加工能率を上げようとした。しかし、従来の細い工具を用いる装置では工具電動機が傾斜して取り付けられているため幅の狭い円板形の砥石では曲率の大きい鋭く曲がった部分を面取りすることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベッド上に鉛直軸の周りを回転するターンテーブルと、水平方向へ摺動する刃物台を設け、この刃物台上にターンテーブル方向へ伸びる工具軸を回転自在に支持するとともに、前記ターンテーブルの下面に前記鉛直軸を軸とするワークのバリ取り径より大径のカムを設け、前記刃物台にその確動カムに従動する従動子を設けることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、
１．薬槽を使ってバリを溶解する装置に比して、大きな部品のバリを効率よく短時間で除去することができる。
２．大径の工具を用いてバリ取りできるので、効率よく短時間で加工を終えることができる。
３．工具の切り込み量を制御する手段として、カムとばねを用いているので、油圧装置や数値制御装置を使用するものに比して構造が簡単である。
４．円板形をした比較的大径の砥石を用いて高い切削速度で迅速に面取りすることができるものであるにも拘わらず、ワークの比較的曲率の大きい鋭く曲がった部分の面取りも、砥石に過大な負荷を与えることなく行うことができる。
などの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
構造が簡単で、加工能率がよく、しかも廉価に製造できる装置を得るという目的を、得られる加工品質を低下させることなく実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明装置の１実施例を示すバリ取り加工装置１０の断面図である。バリ取り加工装置１０は鉛直軸１１によってベッド１２上に支持されたターンテーブル２０と、やすりや砥石などの研削車を支持する刃物台３０とを有する。１４は減速機付き電動機からなるワーク電動機であり、その出力軸が前記した鉛直軸１１をなしている。
【００１１】
ターンテーブル２０は鉛直方向に向けて支持された回転軸１１によって回転可能に支持されており、その上面には被バリ取り部材（以下、ワークという）Ｗが支持されている。前記ターンテーブル２０の下面には確動カム２２をなすカム溝が形成されており、そこには溝幅よりやや小径の従動ピン４１が摺動可能に係合している。４０は従動ピン４１と後述する刃物台３０とを連結する従動腕である。
【００１２】
前記確動カム２２をなすカム溝は図４で示すように、ターンテーブル２０の下面に刻設されており、同軸に支持されたワークＷの面取り輪郭線（バリの付いた縁）Ｌと所定の関係を以て形成されている。すなわち、確動カム２２をなすカムのリフト（揚程）は、確動カム２２が一回転する間に生じるカム基準円２４からの距離２３の変化と等しく、この距離２３は前記ワークＷが一回転する間に生じるワーク基準円２６からの距離２７の変化と、量および位相が等しく設定されている。換言すれば、上記距離２３と距離２７とを等しい値に設定してある。
【００１３】
３０はベッド１２上に取り付けられた刃物台であり、２条のガイドバー３２、３２によって前記ターンテーブル２０の側方を、同テーブル２０の接線方向へ往復動可能に支持されている。かくて、ターンテーブル２０が回転すると、その下面に形成された確動カム２２が作動し、それに従動する従動ピン４１によって前記刃物台３０が上を往復動する。
【００１４】
刃物台３０の上には工具電動機３４が支持されている。工具電動機３４は具体的には市販のハンドグラインダであって、先端部には外周面に切刃を有する円板形のダイヤモンド砥石３６が取り付けてある。前記工具電動機３４は、刃物台３０の上に設けた鉛直方向に伸びる支持軸３８によって、水平方向へ回動可能に支持されると同時に、押しばね４２によって前記ダイヤモンド砥石３６をワークＷへ向けて付勢している。なお、前記工具電動機３４をワークＷの高さに調整するときにはこの支持軸３８を適切な長さのものと交換することによって行う。
【００１５】
３９はワークを載せ代えるとき、ダイヤモンド砥石３６をワークＷから一旦引き離し、その位置に保持するべく設けられたエアシリンダである。エアシリンダ３９は工具電動機３４へ向けて突出および退去可能な押圧子３９ａを有する一方、図示してない空気通路を介して空圧源へ連結されており、その空気通路には前記押圧子３９ａを突出方向に速く、退去方向に緩速で出没させるための制御手段が設けられている。
【００１６】
次に、この実施例の装置の作動を説明する。まず、工具電動機３４が図２、図３中、仮想線で示す退去位置にある状態で、ターンテーブル２０上にワークＷを載せ、ターンテーブル２０と工具電動機３４とを回転させる。次いで、押圧子３９ａをゆっくりと退去させると、工具電動機３４が押しばね４２の弾力によって支持軸３８の周りを水平方向に回動し、図中、実線で示す加工位置へ進出し、ワークＷのバリへ接触する。
【００１７】
以後、ターンテーブル２０と確動カム２２とが回転するのに伴って、従動子４０が刃物台３０を往復動させ、ダイヤモンド砥石３６をワークＷの上面に位置するバリの付いた縁Ｌに沿って案内する。よって、ターンテーブル２０とワークＷが一周りする間にバリの付いた縁Ｌがダイヤモンド砥石３６によって研削され、バリが除去され加工が終了する。実施例ではワークＷが鋳鉄であり、バリの付いた縁Ｌがおよそ２００ｍｍ、面取りの大きさは０．５であったが、約２０秒で加工を終えることができ、従来の装置に比して約６倍の効率であった。
【００１８】
よって、この実施例では比較的簡単な構造でありながら、円板形をした比較的大径の砥石を用いて高い切削速度で面取りすることができる。また、ワークの比較的曲率の大きい鋭く曲がった部分の面取りも、砥石に過大な負荷を与えることなく行うことができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願発明の一実施態様を示すバリ取り加工装置の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図２中の矢視ＩＩＩ図である。
【図４】図２中の矢視ＩＶ図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    バリ取り加工装置
１２    ベッド
１４    ワーク電動機
２０    ターンテーブル
２２    確動カム（カム溝）
２３、２７    距離
２４    カム基準円
２６    ワーク基準円
３０    刃物台
３２    ガイドバー
３４    工具電動機（ハンドグラインダ）
３６    ダイヤモンド砥石
３８    支持軸
３９    エアシリンダ
３９ａ    押圧子
４０    従動腕
４１    従動ピン
４２    押しばね
Ｗ      被バリ取り部材（ワーク）
Ｌ      面取り輪郭線（バリの付いた縁）
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005040926.tif 000007
【図２】
2005040926.tif 000008
【図３】
2005040926.tif 000009
【図４】
2005040926.tif 000010