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技術 バリ除去装置

出願人 株式会社滋賀山下
発明者 福井健太
出願日 2019年4月16日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-077643
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-175456
状態 未査定
技術分野 フライス加工 工作機械の駆動・送り
主要キーワード ワーク保持ユニット 加工要求 減速ギヤ群 デザイン設計 回転駆動部材 フライスカッター 多関節機構 延在長
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

駆動性能を維持するとともに、部品点数を削減することができるバリ除去装置を提供する。

解決手段

加工対象物バリを除去するためのバリ除去装置10であって、刃24を回転駆動する回転駆動部材12と、回転駆動部材12を直線方向に移動させるための駆動源26と、駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達する駆動力伝達部材30と、を有し、駆動力伝達部材30は、駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達して回転駆動部材12の直線方向の移動を可能にするリンク機構31であり、リンク機構31は、被覆部材で覆われていない。

概要

背景

機械部品粗材(ワーク)を鋳型等で加工する際、ワークにはバリが付着する。この種のワークのバリ除去技術として、例えば、加工すべきワーク形状を測定するワーク形状センサーと加工すべきワークを把持し、必要な位置と姿勢に保持する4軸の多関節機構で構成されたワーク保持ユニットと、バリ取り加工するための工具であるフライスカッターを任意に動作させる2軸多関節機構と、フライスカッターを前後方スライドさせる1軸で構成されたカッター駆動ユニットと、ワーク形状センサーのデータから加工プログラムに変換し、各ユニットプログラムされた動作をさせるNCコントローラと、で構成された、アルミ粗材のバリ取り設備が知られている(下記特許文献1)。

カッター駆動ユニットは、フライスカッターを前後方向に移動させるために、ボールねじを用いていた。ボールねじの周囲にはねじ溝が形成されているため、ねじ軸等に工作物から除去したバリ等がねじ溝に付着し、駆動性能に悪影響を及ぼすことを防止するため、ボールねじの周囲を覆うようにカバー等の被覆部材が被せられている。当該被覆部材は、フライスカッターの前後方向の移動を許容するために、1軸方向に開閉伸縮)可能な蛇腹部を有するものが使用されている。

概要

駆動性能を維持するとともに、部品点数を削減することができるバリ除去装置を提供する。加工対象物のバリを除去するためのバリ除去装置10であって、刃24を回転駆動する回転駆動部材12と、回転駆動部材12を直線方向に移動させるための駆動源26と、駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達する駆動力伝達部材30と、を有し、駆動力伝達部材30は、駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達して回転駆動部材12の直線方向の移動を可能にするリンク機構31であり、リンク機構31は、被覆部材で覆われていない。

目的

本発明は、上記技術的問題を解決するために、駆動性能を維持するとともに、部品点数を削減することができるバリ除去装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

加工対象物バリを除去するためのバリ除去装置であって、刃を回転駆動する回転駆動部材と、前記回転駆動部材を直線方向に移動させるための駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動力伝達部材と、を有し、前記駆動力伝達部材は、前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達して前記回転駆動部材の直線方向の移動を可能にするリンク機構であり、前記リンク機構は、被覆部材で覆われていないことを特徴とするバリ除去装置。

請求項2

前記リンク機構は、前記駆動源の円弧運動直線運動に変換して前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達することを特徴とする請求項1に記載のバリ除去装置。

請求項3

前記回転駆動部材は、スピンドルモータを有し、前記駆動源は、サーボモータであることを特徴とする請求項1又は2に記載のバリ除去装置。

技術分野

0001

本発明は、例えば機械部品粗材(ワーク)に付着しているバリを除去するためのバリ除去装置に関する。

背景技術

0002

機械部品の粗材(ワーク)を鋳型等で加工する際、ワークにはバリが付着する。この種のワークのバリ除去技術として、例えば、加工すべきワーク形状を測定するワーク形状センサーと加工すべきワークを把持し、必要な位置と姿勢に保持する4軸の多関節機構で構成されたワーク保持ユニットと、バリ取り加工するための工具であるフライスカッターを任意に動作させる2軸多関節機構と、フライスカッターを前後方スライドさせる1軸で構成されたカッター駆動ユニットと、ワーク形状センサーのデータから加工プログラムに変換し、各ユニットプログラムされた動作をさせるNCコントローラと、で構成された、アルミ粗材のバリ取り設備が知られている(下記特許文献1)。

0003

カッター駆動ユニットは、フライスカッターを前後方向に移動させるために、ボールねじを用いていた。ボールねじの周囲にはねじ溝が形成されているため、ねじ軸等に工作物から除去したバリ等がねじ溝に付着し、駆動性能に悪影響を及ぼすことを防止するため、ボールねじの周囲を覆うようにカバー等の被覆部材が被せられている。当該被覆部材は、フライスカッターの前後方向の移動を許容するために、1軸方向に開閉伸縮)可能な蛇腹部を有するものが使用されている。

先行技術

0004

特開2011−235368号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、フライスカッターの前後方向の移動の際に、蛇腹状に形成された被覆部材の蛇腹部が開閉(伸縮)することになるが、フライスカッターの前後方向の移動回数の増加等に伴い、やがて被覆部材が早めに経年劣化する。被覆部材が経年劣化したときには、経年劣化した被覆部材を新しいものに交換することになるが、当該被覆部材の交換作業時にカッター駆動ユニットの一部を分解しなければならず、工場現場における被覆部材の交換作業が極めて困難であった。また、被覆部材の蛇腹部が開閉(伸縮)することにより、蛇腹部にバリ等が入り込み、当該蛇腹部が破損する原因にもなっていた。

0006

そこで、本発明は、上記技術的問題を解決するために、駆動性能を維持するとともに、部品点数を削減することができるバリ除去装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、加工対象物のバリを除去するためのバリ除去装置であって、刃を回転駆動する回転駆動部材と、前記回転駆動部材を直線方向に移動させるための駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達する駆動力伝達部材と、を有し、前記駆動力伝達部材は、前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達して前記回転駆動部材の直線方向の移動を可能にするリンク機構であり、前記リンク機構は、被覆部材で覆われていないことを特徴とする。

0008

前記リンク機構は、前記駆動源の円弧運動直線運動に変換して前記駆動源の駆動力を前記回転駆動部材に伝達することを特徴とする。

0009

前記回転駆動部材は、スピンドルモータを有し、前記駆動源は、サーボモータであることを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、駆動力伝達部材が駆動源の駆動力を回転駆動部材に伝達して回転駆動部材の直線方向の移動を可能にするリンク機構としたことにより、リンク機構にはねじ溝が形成される部位ないし箇所がなく、リンク機構のねじ溝にバリが付着することがない。このため、リンク機構をカバー等の被覆部材で覆う必要がなく、回転駆動部材の駆動性能の維持を図るとともに、バリ除去装置の部品点数を削減できる。また、リンク機構をカバー等の被覆部材で覆う必要がないことから、当然ながら被覆部材の交換作業が不要になり、作業効率が向上する。

0011

また、リンク機構は駆動源の円弧運動を直線運動に変換して駆動源の駆動力を回転駆動部材に伝達するため、リンク機構の移動軌跡に相当する面積を最小限にして回転駆動部材の直線方向の移動が可能になる。これにより、リンク機構の移動が他の構成部材等に対して干渉する余地を小さくでき、バリ除去装置の小型化を実現できる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の第1実施形態に係るバリ除去装置の斜め上方から見た斜視図である。
本発明の第1実施形態に係るバリ除去装置の平面図である。
本発明の第1実施形態に係るバリ除去装置の側面図である。
本発明の第1実施形態に係るバリ除去装置の正面図である。
本発明の第2実施形態に係るバリ除去装置の斜め上方から見た斜視図である。
本発明の第2実施形態に係るバリ除去装置の平面図である。
本発明の第2実施形態に係るバリ除去装置の側面図である。
本発明の第2実施形態に係るバリ除去装置の正面図である。

実施例

0013

本発明の第1実施形態に係るバリ除去装置について、図面を参照して説明する。

0014

図1乃至図4に示すように、バリ除去装置10は、1基の回転駆動部材12を備えた構成の加工対象物(ワーク)のバリを除去するための装置である。

0015

バリ除去装置10は、ベース部材14を備えている。ベース部材14は、水平方向(図3中矢印X方向)に延在する第1ベース部14aと、第1ベース部14aの後方側端部から垂直方向図3中矢印Y方向)に立ち上がって延在する第2ベース部14bと、第2ベース部14bの上端部から第1ベース部14aとは反対側となる水平方向(図3中矢印X方向)に延在する第3ベース部14cと、を有している。

0016

第3ベース部14cの下方には、第1ベース部14aと第3ベース部14cとの高低差を利用して形成されたデッドスペース16が設けられている。

0017

第1ベース部14a、第2ベース部14b及び第3ベース部14cは、一体形成された部材を折り曲げ加工して形成された構成でもよく、別個独立した部品固着具等により連結固定されて組み立てられた構成でもよい。

0018

第1ベース部14aの前方側端部には、支持部18が取り付けられている。支持部18と第2ベース部14bには軸受(図示省略)が設けられ、2本の軸部(シャフト)20が各軸受部掛け渡されて配置されている。各軸部20は、軸方向(例えば水平方向)に延びたシャフトである。

0019

軸部20は、2本に限定されるものではなく、1本又は3本以上設けられていてもよい。

0020

第2ベース部14bは、デッドスペース16を形成するための手段と、軸部20の軸受と、を兼ねている。

0021

軸部20には、当該軸部20の軸方向に沿って移動可能な保持部材22が取り付けられている。保持部材22は、軸部20の軸方向に沿って移動可能となるように軸部20の周囲に取り付けられた基底部22aと、基底部22aに接続した台部22bと、を有している。

0022

台部22bには、回転駆動部材12が固定されている。回転駆動部材12は、高速回転可能な動力軸12aを有している。動力軸12aの先端部には、加工対象物に形成されたバリに接触して当該バリを除去するための刃24が設けられている。刃24は、動力軸12aの回転と共に軸回りに回転する。

0023

回転駆動部材12として、スピンドルモータが好ましい。

0024

第3ベース部14cには、駆動源26が取り付けられている。駆動源26は、当該駆動源26の長手方向が軸部20の軸方向に対して直交する方向となるように配置されている。換言すれば、駆動源26は、長手方向である軸方向が垂直方向となるように設けられている。このため、第3ベース部14cの上面から上方向に所定の長さの領域(有効スペース32という)に駆動源26が位置している。

0025

駆動源26は、駆動モータであり、例えばサーボモータが好ましい。この場合、駆動源26の駆動軸(図示省略)は、例えば、所定の円弧長にわたり正回転及び逆回転を行い、円弧運動を実現する。

0026

駆動源26の駆動軸は、正回転又は逆回転の回転運動を行うように制御することも可能である。

0027

駆動源26には、当該駆動源26の駆動軸の回転数減速するための減速機構28が接続されている。減速機構28を設けることによりトルクの増大が図られる。

0028

減速機構28は、例えば、減速ギヤ群から構成されている。

0029

減速機構28は、第3ベース部14cの下面側に形成されたデッドスペース16に配置されている。第2ベース部14bが垂直方向(図3中矢印Y方向)に沿って延在するため、第3ベース部14cの下面側には、第2ベース部14bの延在長さと第3ベース部14cの延在長さで大きさが規定される所定のデッドスペース16が形成されている。減速機構28の配置部位として当該デッドスペース16を有効に活用することこそが、バリ除去装置10のデザイン設計の特徴でもある。

0030

減速機構28には、駆動力伝達部材30の後方側端部が第1連結部38において機械的に接続されている。駆動力伝達部材30は、駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達して回転駆動部材12が軸部20の軸方向に移動することを実現する。詳細には、駆動力伝達部材30は、駆動源26の円弧運動を直線運動に変換することで、駆動源26の駆動力が保持部材22を介して回転駆動部材12に伝達される。これにより、回転駆動部材12は、軸部20の軸方向に沿った直線運動が可能になる。

0031

なお、本明細書において「直線運動」には、所定の軸方向の運動の他に、往復直線運動も含まれる。

0032

駆動力伝達部材30は、例えばリンク機構31で構成されている。リンク機構31は、例えば、アーム部材を有している。

0033

駆動力伝達部材30の前方側端部は、第2連結部40において保持部材22の基底部22aに対して機械的に接続されている。このため、駆動力伝達部材30は、駆動源26と回転駆動部材12とが機械的に接続する機能を有する。

0034

ここで、駆動力伝達部材30の下面が、第1ベース部14aの下面と一致するように設定されている。すなわち、第1ベース部14aと駆動力伝達部材30が同一平面上に位置するように設計されている。これにより、駆動力伝達部材30が第1ベース部14aに対して下方側に出っ張ることがなく、バリ除去装置10の小型化に寄与することができる。また、第1ベース部14aが駆動力伝達部材30の動作をガイドする機能も兼ねている。

0035

駆動力伝達部材30の周囲は、カバー等の被覆部材で覆われていない。駆動力伝達部材30の表面には、ボールねじのねじ軸のように、ねじ溝が形成されておらず、ねじ溝にバリ等が入り込み、駆動性能に悪影響を及ぼすことがない。このため、駆動力伝達部材30の周囲をカバー等の被覆部材で覆う必要がなくなり、部品点数を削減できる。

0036

次に、第1実施形態に係るバリ除去装置10の作用及び効果について説明する。

0037

図1乃至図4に示すように、駆動源26が駆動すると、駆動源26の駆動軸が円弧運動を行うとともに、駆動軸の回転数が減速機構28により減速されて、駆動源26の駆動力が駆動力伝達部材30に伝達される。駆動力伝達部材30は、駆動源26の駆動力を受けて、駆動源26の駆動軸の円弧運動を直線運動に変換する。これにより、駆動力伝達部材30に機械的に接続している保持部材22が軸部20の軸方向に沿って直線運動を行う。同時に、保持部材22に位置決め固定されている回転駆動部材12も軸部20の軸方向に沿って直線運動を行う。これにより、回転駆動部材12の動力軸12aに設けられた刃24が加工対象物に近接し、バリ取り作業が可能になる。

0038

駆動力伝達部材30が駆動源26の駆動力を回転駆動部材12に伝達して回転駆動部材30の直線方向の移動を可能にするリンク機構31で構成したことにより、リンク機構31にはねじ溝が形成される部位ないし箇所がなく、リンク機構31のねじ溝にバリが付着することがない。このため、リンク機構31の周囲をカバー等の被覆部材で覆う必要がなく、回転駆動部材12の駆動性能の維持を図るとともに、バリ除去装置10の部品点数を削減できる。また、リンク機構31の周囲を被覆部材で覆う必要がないことから、当然ながら被覆部材の交換作業が不要になるため、工場現場において作業効率が向上する。

0039

駆動源26の駆動軸が円弧運動を行うことにより、駆動力伝達部材30の移動に要する領域を小さくすることができ、バリ除去装置10の小型化を実現できる。

0040

駆動源26は、軸方向が垂直方向(図3中矢印Y方向)となるようにして第3ベース部14cに配置されている。駆動源26の水平方向の前方側には回転駆動部材12が対向するように配置されており、保持部材22の台部22bに回転駆動部材12が載置されるため、台部22bの上方側には有効スペース32が形成されるが、当該有効スペース32の一部に軸方向が垂直方向となるように駆動源26を配置することによって、有効スペース32の活用が可能になる。これにより、バリ除去装置10の小型化に寄与することができる。

0041

第1ベース部14aには第2ベース部14bが接続されているが、第2ベース部12bの垂直方向(図3中矢印Y方向)に沿う長さによって形成されたデッドスペース16、換言すれば第1ベース部14aと第3ベース部14cの高低差を利用して形成されたデッドスペース16に、減速機構28を配置することにより、バリ除去装置10の小型化を実現している。

0042

同時に、第2ベース部14bと第3ベース部14cが減速機構28を囲む壁として機能するため、加工対象物から除去されたバリ等が第2ベース部14bと第3ベース部14cに遮られて減速機構28に衝突することを防止できる。この結果、減速機構28の破損を防止できる。

0043

以上のように、駆動源26、減速機構28、駆動力伝達部材30及び回転駆動部材12が有機的な機械的接続の関係を維持しながら、各構成部材の配置部位に工夫を施したことにより、回転駆動部材12の駆動性能の維持とバリ除去装置10の小型化を同時に実現することができるのである。

0044

次に、本発明の第2実施形態に係るバリ除去装置について、図面を参照して説明する。なお、第1実施形態に係るバリ除去装置の構成と重複する構成には同符号を付し、説明を適宜省略する。

0045

図5乃至図8に示すように、バリ除去装置10は、2基の回転駆動部材12を備え、加工対象物(ワーク)のバリを除去するための装置である。

0046

2基の回転駆動部材12は、刃24の形状が相互に異なるのみで、他の構成は同じである。これにより、異なる形状の2つの刃24を同時に備えることができるため、加工対象物の複数の加工部位及び異なる加工要求精度に対応することができる。

0047

2基の回転駆動部材12を駆動させるための駆動源26、減速機構28及び駆動力伝達部材30も2基の回転駆動部材12に対応するように搭載されている。

0048

ここで、駆動源26、減速機構28及び駆動力伝達部材30は、ガード部材34により覆われた構造となっている。これにより、加工対象物から除去したバリが駆動源26、減速機構8及び駆動力伝達部材30に衝突して駆動性能に悪影響を及ぼすことを防止できる。

0049

また、束ね電気配線等が配線カバー36に挿通されることにより、電気配線等を纏めることができる。さらに、加工対象物から除去したバリが飛び出しても、配線カバー36によって遮られるため、当該バリが電気配線等に衝突して破損することを防止できる。

0050

2基の回転駆動部材12に限定されるものではなく、3基以上の複数基の回転駆動部材12を設けてもよい。ただし、この場合、回転駆動部材12が軸部20の軸方向に沿って移動することを可能にするための駆動源、減速機構、駆動力伝達部材を別途設ける必要がある。

0051

なお、ガード部材34及び配線カバー36は、第1実施形態のバリ除去装置10に設けてもよい。

0052

以上で説明した各実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることが可能である。

0053

10バリ除去装置
12回転駆動部材
12a動力軸
14ベース部材
14a 第1ベース部
14b 第2ベース部
14c 第3ベース部
16デッドスペース
18 支持部
20 軸部
22保持部材
22a基底部
22b 台部
24 刃
26駆動源
28減速機構
30駆動力伝達機構
31リンク機構
32 有効スペース
34ガード部材
36配線カバー
38 第1連結部
40 第2連結部

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