JPH04322966A - バリ取り機械のブラシ摩耗量補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物に存在するバ
リをブラシ研磨により自動的に除去するバリ取り機械に
係り、より詳しくは該バリ取り機械におけるブラシの摩
耗量を補正するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバリ取り機械では、予め設定し
たブラシの切込み量で連続的にバリ取り作業を実行する
ため、定期的にブラシの摩耗量を補正する必要がある。 従来、このブラシ摩耗量の補正は、一般にブラシの摩耗
量を測定具を用いて手作業にて測定し、この測定結果に
もとづいて機械側の送り量を調整するようにしていた。 しかしながら、このようなブラシ摩耗量の補正では、摩
耗量の測定に時間がかかるばかりか測定誤差も生じ易く
、生産性および精度的な面で問題の多いところとなって
いた。そこで、例えば特開平２−２９４７１　号公報に
は、研磨ブラシとして導電性ブラシを用い、これを導電
性基準体と接触させてその接触位置を電気的に検出し、
この位置を基準として導電性ブラシを適正な位置に移動
させて摩耗量の補正を行うようにしたブラシ摩耗量補正
装置が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示されたブラシ摩耗量補正装置によれば、単に適正
な位置にブラシを移動させて補正する態様であるため、
補正の繰り返しによりいわゆるブラシの毛足長さが次第
に短くなり、この結果、ブラシの剛性が変化して研削代
が不揃いになったり、あるいは被加工物に傷が付いたり
して、所望の品質を確保するのが困難になるという問題
があった。

【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところは
、毛足長さが一定となるようにブラシの摩耗量を補正で
きるようにし、もってバリ取り品質の安定化に寄与する
バリ取り機械のブラシ摩耗量補正装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、バリ取り機械本体の主軸に装着されるブラシ
ホルダに、その軸線方向へ移動可能に保持プレートを連
結し、前記ブラシホルダに植設されたブラシの先端部を
前記保持プレートを挿通してその前方に突出させ、前記
ブラシホルダの軸線上を延ばしたねじ軸の一端部を前記
保持プレートに回動自在に結合すると共に、該ねじ軸の
他端部を前記ブラシホルダに螺合し、前記ねじ軸の一端
の第１の係合部を前記保持プレートの前面に位置させ、
前記主軸の移動範囲に前記ねじ軸の第１の係合部に嵌合
可能な第２の係合部を先端に有する係合部材を配設し、
かつ前記係合部材の周りに、前記主軸と共に前進するブ
ラシに押されて後退する測定板と該後退する測定板に当
接して接触信号を出力する測定子とを配設したことを特
徴とする。

【０００６】

【作用】上記のように構成したバリ取り機械のブラシ摩
耗量補正装置においては、主軸の移動により保持プレー
トを係合部材に近接させて、ねじ軸の第１の係合部と係
合部材の第２の係合部とを嵌合させた後、主軸を左回転
または右回転すれば、係合部材によってねじ軸の回転が
止められているので、ねじ軸がブラシホルダに対してね
じ込みまたはねじ緩めされ、これに応じて保持プレート
がブラシホルダに対して接近または離間する方向へ移動
する。そこで、この保持プレートの移動に同期してその
移動量に見合う分だけ主軸を軸方向へ移動させれば、該
保持プレートの絶対位置は不変となってブラシの保持プ
レートからの突出量が変化し、したがって測定板が測定
子に接触するまでブラシの突出量を変化させ、測定子の
接触信号により主軸の回転と移動を停止させれば、ブラ
シの保持プレートからの突出量すなわちその毛足長さは
所望の値となり、しかもブラシ摩耗量は補正される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。

【０００８】図３は、本発明にかゝるブラシ摩耗量補正
装置を装備したバリ取り機械の全体構造を示したもので
ある。同図において、１はバリ取り機械としてのマシニ
ングセンタであり、基台２上に設置された機械本体部３
および加工部４と、基台２の外に設置された制御部５と
から概略構成されている。機械本体部３は、基台２上に
設置したＸ−Ｙテーブル６と、このＸ−Ｙテーブル６上
に立設されたコラム７と、このコラム７に垂直方向（Ｚ
軸方向）へ移動可能に取付けられた昇降ヘッド８とを備
え、さらに水平方向へ延ばされた該昇降ヘッド８の先端
部に下方向へ向けて主軸９を取付けている。主軸９は、
昇降ヘッド８に内蔵した駆動手段により回転駆動される
ようになっており、この主軸９には後に詳述するブラシ
２０を植設して成る、ブラシホルダ２１が脱着可能に装
着されている。また作業部４は固定の加工テーブル１０
を備え、この加工テーブル１０上には被加工物１１を保
持する治具１２が載置されるようになっている。一方、
制御部５は数値制御（ＮＣ）装置１３を内蔵し、このＮ
Ｃ装置１３の指令は各配線１４を通じてＸ−Ｙテーブル
６の駆動源１５，１５　と昇降ヘッド８の駆動源１６と
に出力されるようになっている。機械本体部３は、ＮＣ
装置１３の指令によってその主軸９を加工テーブル１０
上の被加工物１１側へ移動させると共に、所定の順序で
ブラシ２０を移動させて被加工物１１からバリを除去す
る。

【０００９】上記ブラシホルダ２１は、図１および図２
に示すように、主軸９への挿入部となるテーパシャンク
部２１ａ　とブラシ２０を植設した円盤状の保持部２１
ｂ　とから成っている。ブラシ２０は、ブラシホルダ２
１の保持部２１ｂ　に対し所定の間隔で配置した円盤状
の保持プレート２２を挿通して下方へ延ばされている。 保持プレート２２は、その背面に突設した複数（こゝで
は２本）のガイドロッド２３をブラシホルダ２１の保持
部２１ｂ　に摺動自在に挿通させることにより、該ブラ
シホルダ２１にその軸線方向へ移動可能に連結されてい
る。また保持プレート２２の背面中央にはブラシホルダ
２１の軸線上を延ばして配置されたねじ軸２４の一端部
が回動自在に結合され、このねじ軸２４の他端部は、ブ
ラシホルダ２１に設けた軸穴２１ｃ　の口部に装着した
雌ねじ部材２５に螺合されている。かゝる保持プレート
２２の取付構造により、いまブラシホルダ２１とねじ軸
２４とを相対回転させると、ねじ軸２４が雌ねじ部材２
５にねじ込みまたはねじ緩みされ、これに応じて保持プ
レート２２がブラシホルダ２１の軸線方向へ任意移動し
、この結果、保持プレート２２からのブラシ２０の突出
長さ、すなわち毛足長さａが調整されるようになる。な
お、保持プレート２２の、ブラシホルダ２１側と反対側
の中央部はカップ形状の凹部２２ａ　とされ、この凹部
２２ａ　の底部にはねじ軸２４の一端に一体に設けた六
角頭としての係合凸部（第１の係合部）２６が配置され
ている。

【００１０】しかして、上記加工テーブル１０上には、
作業部４に隣接してブラシ摩耗量を補正するための補正
治具３０が設置されている。この補正治具３０は、図１
に詳細に示すように、加工テーブル１０上に固定された
有底筒状の治具本体３１を備えている。治具本体３１は
、その開口を上方へ向けて配置され、これには上記保持
プレート２２の係合凸部２６に嵌合可能な係合凹部（第
２の係合部）３２を上端に有するソケット（係合部材）
３３が回転不能にかつ軸方向へ摺動自在に保持されてい
る。ソケット３３は、治具本体３１に収容された基部側
が大径部３３ａ　とされ、治具本体３１の開口端に被着
した蓋体３４により治具本体３１からの抜けが規制され
ている。治具本体３１内にはソケット３３を上方へ付勢
するばね３５が収容されており、ソケット３３はこのば
ね３５に付勢されて常時はその段差３３ｂ　を蓋体３４
に当接させる上昇端に保持されるようになっている。ま
た治具本体３１の上端にはストッパ３６が設けられてい
る。

【００１１】マシニングセンタ１の制御部５には、摩耗
によりブラシ２０が許容長さとなるまでのブラシ加工回
数をカウントし所定のカウント数となった時に加工動作
から補正動作に切替える切替回路が内蔵されており、こ
の補正動作への切替えによって機械本体部３の主軸９は
ＮＣ装置１３に入力したプログラムに従って上記治具本
体３１側へ移動し、保持プレート２２を前記ストッパ３
６に対して所定の間隔αとなる位置Ｌまで近接させるよ
うになっている（図１）。この位置Ｌは、後述する補正
の原位置となり、この位置Ｌに保持プレート２２が位置
決めされた状態において、ねじ軸２４の係合凸部２６が
係合部材３３の係合凹部３２内に底付きとならない所定
の深さに嵌入し、その回転が規制されるようになる。し
たがって、この補正原位置Ｌで主軸９をねじ軸２４のね
じ込み方向へ回転させ、これと同期してねじ軸２４のね
じ込み分だけ主軸９を下降させれば、保持プレート２２
は補正原位置Ｌにそのまゝ留まり、ブラシ２０の保持プ
レート２２からの突出長さすなわち毛足長さａが増大す
るようになる。本実施例において、この同期送りを実現
するためのプログラムは、マシニングセンタ１のＮＣ装
置１３に入力されている。

【００１２】また治具本体３１には、上端に測定板３７
を固定した昇降体３８が摺動自在に外嵌され、この昇降
体３８はばね３９により上方へ付勢されている。この昇
降体３８の周壁の一部には軸方向に延ばして切欠３８ａ
　が設けられ、この切欠３８ａ　には治具本体３１の外
周に突設したブラケット３１ａ　が挿通している。ブラ
ケット３１ａ　の上面には測定子４０が取付けられ、こ
の測定子４０は、ばね３９の付勢力に抗して下降する測
定板３７に接触し、ＮＣ装置１３へ配線１７を介して接
触信号を出力するようになっている。しかして、上記の
ように保持プレート２２が補正原位置Ｌに位置決めされ
た状態においてブラシ２０の先端が測定板３７に当接し
て、これを押し下げるようになっている。測定子４０は
、このブラシ２０によって押し下げれられる測定板３７
に接触した際、丁度所定のブラシ２０の毛足長さが得ら
れる位置に先端位置が設定されている。しかしながら、
ブラシ２０は摩耗長さ分だけ毛足長さａが短くなってお
り、したがって保持プレート２２が補正原位置Ｌに位置
決めされた状態において測定板３７と測定子４０との間
にはこの摩耗長さ分だけの隙δ（図１）が形成される。 換言すれば、この隙δを解消する分だけブラシ２０を保
持プレート２２から突出させればブラシ摩耗量の補正が
可能になる。

【００１３】なお、治具本体３１には昇降バー４１が内
装されている。この昇降バー４１は、その上側と下側と
が細径部４１ａ，４１ｂ　とされ、上側の細径部４１ａ
　をソケット３３に設けた軸孔３３ｃ　に挿通させる一
方、その下側の細径部４１ｂ　を治具本体３１の底部に
設けた貫通孔３１ｂ　を挿通させて、ソケット３３と治
具本体３１とに保持されている。この昇降バー４１は、
ばね４２により上方へ付勢され、常時は上側の細径部４
１ａ　の上端をソケット３３の係合凹部３２内にわずか
突出させている。また治具本体３１の外側で昇降バー４
１の延長上には異常検出子４３が配設されている。この
異常検出子４３は、ばね４２の付勢力に抗して下降する
昇降バー４１の下側の細径部４１ｂ　に接触し、ＮＣ装
置１３へ配線１８を介して接触信号を出力する。昇降バ
ー４１と異常検知子４３とは、ＮＣ装置１３の異常によ
り主軸９すなわち保持プレート２２が補正原位置Ｌより
も下降してストッパ３６に衝突するのを防止するために
設けられたもので、保持プレート２２がストッパ３６に
衝突するような場合には、昇降バー４１がねじ軸２４の
係合突起２６により押し下げられて異常検出子４３と接
触し、異常検出子４３は接触信号を出力する。そこで、
本実施例では、異常検出子４３からの信号を受けて機械
本体部３の動作を停止させる機能をマシニングセンタ１
のＮＣ制御部１３に持たせるようにしている。

【００１４】また、治具本体３４の蓋体３６の内面には
エアサンサ４４が設けられている。このエアセンサ４４
は、保持プレート２２が補正位置Ｌに位置決めされた際
、係合凸部２６と係合凹部３２とが確実に結合されたか
否かを検出するもので、エアスイッチ（図示略）を介し
てマシニングセンタ１の制御部５に電気的に接続されて
いる。すなわち、保持プレート２２が補正位置Ｌに位置
決めされた際、係合凸部２６と係合凹部３２との回転方
向の位相が合っていないと、係合突起２６が係合凹部３
２に嵌入しないので、係合凸部２６によってソケット３
３がばね３５の付勢力に抗して押し下げられ、ソケット
３３の段差面３３ｂ　と治具本体３１の蓋体３４との間
に隙βが形成される。そして、この隙βが形成されると
、エアセンサ４４にエアリークが生じて前記エアスイッ
チがオフとなり、係合凸部２６と係合凹部３２との結合
不完全が検出される。マシニングセンタ１の制御部５は
、前記エアスイッチのオフ信号により主軸９の下降を停
止する一方、主軸９を回転させる機能を有しており、こ
の動作により係合凸部２６と係合凹部３２との回転方向
の位相が合い、両者は図１に示すように完全に結合する
状態となる。

【００１５】以下、上記のように構成したブラシ摩耗量
補正装置の作用を説明する。

【００１６】ブラシ加工回数のカウント数が所定の値と
なると同時に、マシニングセンタ１は加工動作から補正
動作に切替わり、その主軸９がＮＣ装置１３に入力した
プログラムに従って治具本体３１側へ移動し、保持プレ
ート２２が所定の補正原位置Ｌに位置決めされると共に
、ねじ軸２４の係合凸部２６が係合部材３３の係合凹部
３２内に嵌入する。この時、係合凸部２６が係合凹部３
２に嵌入しないと、主軸９の下降途中でソケット３３が
下降し、エアセンサ４４によりその下降が検出されてエ
アスイッチがオフとなり、主軸９の下降が停止される。 その後、主軸９が回転して係合凸部２６と係合凹部３２
とが結合されると、エアスイッチはオン状態となり、マ
シニングセンタは先の下降動作を再開し、保持プレート
２２は前記した原位置Ｌに位置決めされる。なおこの時
、ＮＣ装置１３の異常等により主軸９が必要以上に下降
するような場合は、係合凸部２６によって昇降バー４１
が押し下げられて異常検出子４３に接触すので、その接
触信号によりマシニングセンタ１が停止される。

【００１７】上記保持プレート２２の補正原位置Ｌへの
位置決め完了後、主軸９がねじ軸２４のねじ込み方向へ
回転し、さらにこれと同期してねじ軸２４のねじ込み分
だけ主軸９を下降させれば、保持プレート２２の絶対位
置は不変となり、ブラシ２０の保持プレート２２からの
突出長さすなわち毛足長さａが増大する。このブラシ２
０の毛足長さａの増大により測定板３７が次第に押し下
げられ、遂には、測定板３７が測定子４０に当接し、測
定子４０の接触信号がＮＣ装置１３に送られる。ＮＣ装
置１３は前記接触信号により直ちに主軸９の下降を停止
し、この段階でブラシ２０の摩耗量は自動的に補正され
る。本実施例においては、特にソケット３３をフローテ
ィング可能に設けて、異常検出子４３、エアセンサ４４
等により装置の異常動作を検出するようにしたので、装
置の信頼性が著しく向上する利点が得られる。

【００１８】なお、上記実施例において、ねじ軸２４の
第１の係合部２６を凸部、ソケット３３の第２の係合部
３２を凹部としてそれぞれ設けたが、これは逆の関係す
なわちねじ軸２４の第１の係合部２６を凹部、ソケット
３３の第２の係合部３２を凸部として設けても良い。ま
た上記実施例において、主軸９が下方向を向くバリ取り
機械を対象にしたが、この主軸の向きを任意であり、例
えば、主軸が水平方向を向くバリ取り機械を対象にし得
ることはもちろんで、この場合は測定治具３０の全体を
横置きに設置する。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるブラシ摩耗量補正装置によれば、ブラシの毛足長
さを一定にする補正を自動的に行うことができるので、
ブラシの剛性の変化が抑えられ、研削代が不揃いになっ
たり被加工物に傷が付くことがなくり、バリ取り品質が
著しく安定となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝるブラシ摩耗量補正装置の断面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿う断面図である。

【図３】本ブラシ摩耗量補正装置を装備したバリ取り機
械の模式図である。

【符合の説明】

１　　バリ取り機械（マシニングセンタ）３　　機械本
体部 ４　　被加工物 ５　　制御部 ９　　主軸 ２０　　ブラシ ２１　　ブラシホルダ ２２　　保持プレート ２４　　ねじ軸 ２６　　第１の係合部 ３１　　治具本体 ３２　　第２の係合部 ３３　　係合部材 ３７　　測定板 ４０　　測定子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バリ取り機械本体の主軸に装着される
   ブラシホルダに、その軸線方向へ移動可能に保持プレー
   トを連結し、前記ブラシホルダに植設されたブラシの先
   端部を前記保持プレートを挿通してその前方に突出させ
   、前記ブラシホルダの軸線上を延ばしたねじ軸の一端部
   を前記保持プレートに回動自在に結合すると共に、該ね
   じ軸の他端部を前記ブラシホルダに螺合し、前記ねじ軸
   の一端の第１の係合部を前記保持プレートの前面に位置
   させ、前記主軸の移動範囲に前記ねじ軸の第１の係合部
   に嵌合可能な第２の係合部を先端に有する係合部材を配
   設し、かつ前記係合部材の周りに、前記主軸と共に前進
   するブラシに押されて後退する測定板と該後退する測定
   板に当接して接触信号を出力する測定子とを配設したこ
   とを特徴とするバリ取り機械のブラシ摩耗量補正装置。