| 【発明の名称】 |
バリ取り方法及びバリ取り装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高山 史郎
【氏名】太田 和美
【氏名】松井 和史
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| 【要約】 |
【課題】加工において工作物の輪郭端縁に形成するバリの大小に拘らず完全に除去する。
【解決手段】バリ取り装置10における第１バリ取り工具16を支持部12，13によって第１バリ取り工具の刃物面をバリ非形成域面より所定量ｄ離した状態でに維持し、工業用ロボットにより第１バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、バリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリを切削除去する。次いで、工業用ロボットにより第２バリ取り工具の刃物面をバリ形成域に接触させて第２バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第１バリ取り工具で残された所定高さ以下のバリを切削除去する。必要に応じて、更に第３バリ取り工具をバリ形成域に接触させて、第３バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 刃物面をバリ非形成域面より所定量離した状態でバリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、バリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリを切削除去する第１バリ取り工程、及び刃物面をバリ形成域に接触させてバリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第１バリ取り工程で残された所定高さ以下のバリを切削除去する第２バリ取り工程から構成されたバリ取り方法。
【請求項２】 刃物面をバリ非形成域面より所定量離した状態で第１バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、バリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリを切削除去する第１バリ取り工程、刃物面をバリ形成域に接触させて第２バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第１バリ取り工程で残された所定高さ以下のバリを切削除去する第２バリ取り工程、及び第２バリ取り工程でバリ取りされた仕上面に第３バリ取り工具を接触させて、第３バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第２バリ取り工程後の面を平滑する第３バリ取り工程から構成されたバリ取り方法。
【請求項３】 第１バリ取り工具と第１バリ取り工具の刃物面をバリ非形成域面から所定量離して維持する支持部とを備え、第１バリ取り工具がバリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリ形成域を通るように工業用ロボットにより作動される第１バリ取り装置、及び残された所定高さ以下のバリを切削除去するため第２バリ取り工具がバリ形成域に当接した状態でバリ形成域に沿うように工業用ロボットにより作動される第２バリ取り装置から構成されたバリ取り装置。
【請求項４】 第１バリ取り工具と第１バリ取り工具の刃物面をバリ非形成域面から所定量離して維持する支持部とを備え、第１バリ取り工具がバリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリ形成域を通るように工業用ロボットにより作動される第１バリ取り装置、残された所定高さ以下のバリを切削除去するため第２バリ取り工具がバリ形成域に当接した状態でバリ形成域に沿うように工業用ロボットにより作動される第２バリ取り装置、及びバリ除去後の面を平滑にするために第３バリ取り工具が第２バリ取り後のバリ形成域に当接した状態でバリ形成域に沿うように工業用ロボットにより作動される第３バリ取り装置から構成されたバリ取り装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、フライス切削・ブローチ削り・打抜き等で加工された工作物の輪郭端縁に形成したバリを除去するバリ取り方法及びバリ取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フライス切削・ブローチ削り・打抜き等で加工された工作物の輪郭端縁に形成したバリを除去する場合、工業用ロボットに装着されたバリ取り装置により行うことがある。
【０００３】従来の技術においては、バリ取りを工業用ロボットに装着されたバリ取り装置により行う場合、バリ取り装置に円錐形超硬ロータリバーを回転駆動するように取り付け、工業用ロボットには、バリが突出形成されている工作物の輪郭端縁部に円錐形の超硬ロータリバーの円錐面が当接して該端縁部に沿って送られるバリ取り軌跡を予め教示しておく。
【０００４】そして、超硬ロータリバーを回転駆動すると共に、工業用ロボットを作動操作することにより工業用ロボットを教示された通り作動させ、回転する超硬ロータリバーの円錐面をバリが形成している工作物の輪郭端縁部に当接した状態で該端縁部に沿って送り、バリを削り取っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】フライス切削・ブローチ削り・打抜き等により工作物の輪郭端縁に形成するバリは、工具の切れ味により、毎回異なりその大きさが多様である。そこで、上記の従来の技術におけるように、超硬ロータリバーを取り付けたバリ取り装置を工業用ロボットの作動により送っていきなりバリ取りを行った場合には、バリの大きさが想定していたものよりも大きかった場合には、バリが除去されなかったりして、バリの除去が不完全となる場合がある。
【０００６】従って、不良製品が生じると、バリの不完全除去のための再仕上という手間も要することになる。この発明は、そのようなバリの不完全除去がないバリ除去を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明のバリ取り方法は、刃物面をバリ非形成域面より所定量離した状態でバリ取り工具と工作物の形成域との間で相対送りを行い、バリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリを切削除去する第１バリ取り工程、及び刃物面をバリ形成域に接触させてバリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第１バリ取り工程で残された所定高さ以下のバリを切削除去する第２バリ取り工程から構成されており、更には必要に応じて第２バリ取り工程後に、第２バリ取り工程でバリ取りされた仕上面に第３バリ取り工具を接触させて、第３バリ取り工具と工作物のバリ形成域との間で相対送りを行い、第２バリ取り工程後の面を平滑する第３バリ取り工程も含む。
【０００８】そして、上記のバリ取り方法を行うバリ取り装置は、第１バリ取り工具と第１バリ取り工具の切物面をバリ非形成域面から所定量離して維持する支持部とを備え、第１バリ取り工具がバリ形成域において所定高さ以下のバリを残してバリ形成域を通るように工業用ロボットにより作動される第１仕上用バリ取り装置、及び残された所定高さ以下のバリを切削除去するため第２バリ取り工具がバリ形成域に当接した状態でバリ形成域に沿うように工業用ロボットにより作動される第２バリ取り装置から構成されている。
【０００９】そして第３バリ取り工程も行う場合には、バリ除去後の面を平滑にするために第３バリ取り工具が第２バリ取り後のバリ形成域に当接した状態でバリ形成域に沿うように工業用ロボットにより作動される第３バリ取り装置を備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態におけるバリ取り方法を実施するバリ取り装置を図面に従って説明する。この発明によるバリ取り装置は、図１乃至図５に示すように工業用ロボットＡに装着されて使用される。
【００１１】工業用ロボットＡは、基台１上に旋回台２が直立軸線回りに回動し得るように、旋回台２には、第１腕３が水平軸線回りに回動し得るように、第１腕３の先端部には第２腕４が水平軸線回りに回動し得るように、更に第２腕４の先端部には手首部５が水平軸線回りに回動し得るように夫々枢着されている。手首部５の先端部には、図２に示すように工具取付フランジ６がその中心軸線Ｌ１回りに回転し得るように取り付けられている。それらの回動・回転はロボットの周知の駆動制御機構で駆動されるのである。そして、工具取付フランジ６には、バリ取り装置が装着される。
【００１２】実施の第１形態においては、必要に応じて工具取付フランジ６に交換装着される荒仕上用バリ取り装置１０、中仕上用バリ取り装置２０及び仕上用バリ取り装置３０の三種のバリ取り装置が用意されている。
【００１３】荒仕上用バリ取り装置１０（図２参照）は、工具取付フランジ６に固着され、工具取付フランジ６の半径方向に伸びる基板部１１と、工具取付フランジ６に固着された基板部１１から工具取付フランジ６の中心軸線Ｌ１を中心軸線として突出した支柱部１２と、支柱部１２の先端部に中心軸線Ｌ１回りに回転自在に軸受部１３ａを介して取り付けられ、中心軸線Ｌ１に垂直な当接面１３ｂをもつ当接部１３と、基板部１１の先端部に中心軸線Ｌ１からの半径方向位置が調節可能に取り付けられた取付具１４に、出力軸の軸線Ｌ２が中心軸線Ｌ１と平行になり、且つ軸線Ｌ２方向に位置調節可能に取り付けられたモータ１５と、モータ１５の出力軸先端にシャンクが取り付けられている円筒形の超硬ロータリバーである荒仕上バリ取り工具１６とから構成されている。
【００１４】上記のように基板部１１が工具取付フランジ６に直接固着される形式でなく、基板部１１の支柱部１２と反対側の面にフローティング機構部１７（図３参照）が設けられ、フローティング機構部１７が工具取付フランジ６に固着される形式、即ち基板部１１がフローティング機構部１７を介して基板部１１を取り付けられる形式もある。
【００１５】中仕上用バリ取り装置２０（図４参照）は、工具取付フランジ６に固着されるフランジ部２１を基部にもつ支持腕部２２と、出力軸の軸線Ｌ２が中心軸線Ｌ１と垂直になるように支持腕部２２の先端部に取り付けられたモータ２３と、モータ２３の出力軸先端にシャンクが取り付けられている円錐形の超硬ロータリバーである中仕上バリ取り工具２４とから構成されている。
【００１６】仕上用バリ取り装置３０（図５参照）は、中仕上用バリ取り装置２０と同様に工具取付フランジ６に固着されるフランジ部３１を基部にもつ支持腕部３２と、出力軸の軸線Ｌ２が中心軸線Ｌ１と垂直になるように支持腕部３２の先端部に取り付けられたモータ３３と、モータ３３の出力軸先端にシャンクが取り付けられている放射状植毛のブラシの仕上バリ取り工具３４とから構成されている。
【００１７】実施の第１形態のバリ取り装置によるバリ取り作業は、下記のようにして行われる。フライス切削・ブローチ削り・打抜き等により工作物の輪郭端縁には、バリが突出形成されている。その工作物として、ブローチ加工で形成された歯車を例示する。（図７の工作物Ｗ参照）
【００１８】ブローチ加工により形成された工作物Ｗである歯車の切削された歯面等の輪郭面と端面との交わる端縁部において、バリが引き抜きの一方向の面に突出形成されている。そして、工作物Ｗのバリが突出形成されている方の面の中心域にはバリが突出形成されてない方の面と平行な基準面Ｓが形成されている。基準面は、図２、図３に示すように、凹面として形成されている形式でも、又図６に示すようにバリが突出形成されていない中心部の面でもよい。
【００１９】バリ取り作業において、その工作物Ｗは、バリが突出形成されてない方の面を下にしてテーブル上に例えば三爪チャック等で位置決め固定される。先ず、荒仕上に際しては、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６に荒仕上用バリ取り装置１０が装着される。荒仕上用バリ取り装置１０の荒仕上バリ取り工具１６は、その直径がバリ形成域の半径方向長さをカバーする寸法、歯車のような工作物Ｗの場合には、歯高をカバーする寸法のものが選択されている。
【００２０】その際、工具取付フランジ６の中心軸線Ｌ１が工作物Ｗの中心と一致し、当接部１３の当接面１３ｂが基準面Ｓに当接した場合に、荒仕上バリ取り工具１６の先端面が工作物Ｗのバリ形成域に合致するように中心軸線Ｌ１からのモータ１５の半径方向位置を予め調節しておくと共に、荒仕上バリ取り工具１６の先端面が工作物Ｗのバリ突出形成面からの所定の荒仕上げバリ高さｄになるようにモータ１５の軸線Ｌ２方向位置を予め調節しておく。
【００２１】そして、モータ１５により荒仕上バリ取り工具１６が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工具取付フランジ６の中心軸線Ｌ１が工作物Ｗの中心と一致させられ、且つ、当接部１３の当接面１３ｂが工作物Ｗの中心域の基準面Ｓに当接させられる。次いで、工具取付フランジ６がその中心軸線Ｌ１回りに回転駆動される。
【００２２】かくして、荒仕上バリ取り工具１６が、工作物Ｗのバリ形成域である歯車の歯部を通過して、突出形成した所定高さ以上の高さＤのバリは、回転する荒仕上バリ取り工具１６により所定の荒仕上高さｄにまで削り取られる。（図８（１）参照）
【００２３】そして、荒仕上バリ取りが終ると、工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。図３に示すように、荒仕上用バリ取り装置１０にフローティング機構部１７が具備されている場合には、工作物の固定姿勢が傾いていても、当接部１３の当接面１３ｂが工作物Ｗの基準面Ｓに完全に当接した状態となるので、荒仕上バリ取り作業には支障がない。
【００２４】次に、中仕上げに際しては、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６には、荒仕上用バリ取り装置１０に替えて中仕上用バリ取り装置２０が装着される。工業用ロボットＡには、ブローチ加工により形成された工作物Ｗである歯車の切削された歯面等の輪郭面と端面との交わる端縁部に中仕上バリ取り工具２４の円錐面が当接して端縁部に沿って送られる中仕上げ軌跡（即ち歯車である工作物Ｗの歯形の輪郭形状に沿う軌跡）が予め作業者により教示されている。
【００２５】そこで、モータ２３により中仕上バリ取り工具２４が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工業用ロボットＡは教示された通り作動し、回転する中仕上バリ取り工具２４の円錐面は、バリが形成している端縁部に当接された状態で端縁部に沿って送られ、荒仕上高さｄのバリは、中仕上バリ取り工具２４により完全に削り取られると共に面取りが行われる。（図８（２）参照）
そして、中仕上バリ取りが終ると、工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。
【００２６】最後の仕上げに際しては、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６には、中仕上用バリ取り装置２０に替えて仕上用バリ取り装置３０が装着される。 工業用ロボットＡには、バリが突出形成した側の面のバリ形成域を仕上バリ取り工具３４の外周面が当接して通過するように仕上バリ取り工具３４が送られる仕上げ軌跡が予め作業者により教示されている。
【００２７】そこで、モータ３３により仕上バリ取り工具３４が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工業用ロボットＡは教示された通り作動し、回転する仕上バリ取り工具３４の外周面は、バリ形成域の面に当接された状態でそこを通過して、中仕上後のバリ形成域の面は、仕上バリ取り工具３４により平滑に仕上げられる。（図８（３）参照）
仕上バリ取りが終ると、工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。
【００２８】実施の第２形態におけるバリ取り装置４０は、図６に示すように、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６に装着されるタレットヘッド４１を備え、タレットヘッド４１には、工具取付フランジ６の中心軸線Ｌ１対称に軸線Ｌ１と直交する軸線Ｌ２，Ｌ３回りに回転駆動される第１モータ４２と第２モータ４３とが装着され、第１モータ４２の外向き出力軸には実施の第１形態の場合と同様の円筒形の荒仕上バリ取り工具４４が、第２モータ４３の外向き出力軸には実施の第１形態の場合と同様の円錐形の中仕上バリ取り工具４５が夫々装着されている。
【００２９】第１モータ４２には、中心軸線Ｌ１と平行に平面で切断された半円筒状のストッパ４６が、図７に示すように荒仕上バリ取り工具４４を同心的に囲繞するように取り付けられ、ストッパ４６の先端面は、工作物Ｗのバリ形成面からの所定の荒仕上げバリ高さに相当する所定量ｄだけ荒仕上バリ取り工具４４の先端面より突出している。
【００３０】なお、半円筒状のストッパ４６の内径は、荒仕上バリ取り工具４４の先端面がバリ形成域を通過する際に、半円筒状のストッパ４６のの先端面がバリ形成域に触れる可能性がない大きさであればよい。仕上げバリ取工具に関しては、実施の第１形態における仕上用バリ取り装置３０と同様のものを用いる。
【００３１】実施の第２形態のバリ取り装置によるバリ取り作業は、下記のようにして行われる。工作物Ｗは、実施の第１形態の場合と同様にテーブル上に位置決め固定される。先ず、荒仕上に際しては、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６にバリ取り装置４０が装着される。
【００３２】そして、工業用ロボットＡの作動操作により、手首部５の水平位置決めと、工具取付フランジ６、即ちタレットヘッド４１の所定の割出し回転が行われ、荒仕上バリ取り工具４４の先端面が工作物Ｗのバリ形成域に平行に対向合致するように位置決めされる。
【００３３】工業用ロボットＡには、工作物Ｗのバリが突出形成した側の面のバリ形成域に対向し、ストッパ４６が工作物Ｗのバリが突出形成した側の面のバリ非形成域、即ち基準面Ｓに当接すると共に、荒仕上バリ取り工具１６の先端面が半円筒状のストッパ４６の開放されている方向（図７における矢印方向）に向ってバリ形成域を通過するように荒仕上バリ取り工具２４が送られる荒仕上げ軌跡が予め作業者により教示されている。なお、ストッパ４６が基準面Ｓに当接しないでバリと当接してしまう場合には、ストッパ４６がバリと当接してバリ取りを行った範囲に対し再度バリ取りを行うように荒仕上げ軌跡を教示する。
【００３４】そこで、モータ４２により荒仕上バリ取り工具４４が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工業用ロボットＡは、教示された通り作動し、ストッパ４６は工作物Ｗのバリが突出形成した側の面に当接してバリ非形成域及び荒仕上バリ取り域に接触しながら旋回し、荒仕上バリ取り工具４４が、工作物Ｗのバリ形成域である歯車の歯部を通過して、突出形成した所定高さ以上の高さＤのバリは、回転する荒仕上バリ取り工具４４により所定の荒仕上高さｄにまで削り取られる。（図８（１）参照）
荒仕上バリ取りが終ると工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。
【００３５】次に、中仕上げに際しては、工業用ロボットＡの作動操作により、手首部５の水平位置決めと、工具取付フランジ６、即ちタレットヘッド４１の所定の割出し回転が行われ、中仕上バリ取り工具４５が工作物Ｗのバリ形成域に対向するように位置決めされる。工業用ロボットＡには、実施の第１態様同様の中仕上げ軌跡が予め作業者により教示されている。
【００３６】そこで、モータ４３により中仕上バリ取り工具４５が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工業用ロボットＡは教示された通り作動し、回転する中仕上バリ取り工具４５の円錐面は、バリが形成している端縁部に当接された状態で端縁部に沿って送られ、荒仕上高さｄのバリは、中仕上バリ取り工具４５により完全に削り取られる。（図８（２）参照）
そして、中仕上バリ取りが終ると、工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。
【００３７】最後に仕上に際しては、工業用ロボットＡの手首部５の工具取付フランジ６には、バリ取り装置４０に替えて実施の第１態様と同じの仕上用バリ取り装置３０が装着される。工業用ロボットには、実施の第１態様同様の仕上げ軌跡が予め作業者により教示されている。
【００３８】そこで、モータ３３により仕上バリ取り工具３４が回転駆動されると共に、工業用ロボットＡの作動操作により、工業用ロボットＡは教示された通り作動し、回転する仕上バリ取り工具３４の外周面は、バリ形成域の面に当接された状態でそこを通過して、中仕上後のバリ形成域の面は、仕上バリ取り工具３４により平滑に仕上げられる。（図８（３）参照）
仕上バリ取りが終ると、工業用ロボットＡの手首部５は原位置に戻る。
【００３９】
【発明の効果】この発明のバリ取り方法によるバリ取りにおいては、工作物の形成時に生じたバリが工具の切れ味により過大な大きさのものを含んで不均一の場合でも、バリの大きさを完全なバリ除去が可能となる適正な大きさに予めしてから従来のようなバリ除去を行うので、完全なバリ取りが行われ得る。そして、この発明の装置は、そのようなバリ取り方法におけるバリの大きさの適正化が簡単に行うことを可能としている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３４７０
【氏名又は名称】豊田工機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】遠藤 善二郎 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３９９０９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）９月７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−６０３１２ |
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