JPH0433582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空円筒状部品の端縁部の面取り加
工を自動的かつ高精度に行うための面取り方法に
関する。

〔発明を技術的背景とその問題点〕

従来、中空円筒状部品の端面の面取りは、研摩
ベルトを端縁部に当接させることにより行つてい
る。しかしながら、この方法では、研摩ベルトの
砥粒の摩滅が激しく、面取り条件を均一に維持す
ることが、すこぶる困難である欠点をもつてい
る。のみならず、面取り量の大きさを任意に制御
することが不可能であることはもとより、Ｃ面取
りとなつてしまうため、面取り後に２次バリが発
生する問題をもつている。さらに、上記従来の方
法では、中空円筒状部品の内側端縁部のバリ取り
が不可能である欠点をもつている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を顧慮してなされたもの
で、中空円筒状部品の内外周両端縁部の同時面取
りを高精度かつ高能率で行うことのできる面取り
方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、中空円筒状の加工物をその軸線のま
わりに回転させるとともに、可撓性かつ線状のブ
ラシ体が放射状に植立された円柱状ブラシ輪を回
転させながら、その側面側からみた切込み部分の
弦の長さが上記加工物の外径よりも大きくなるよ
うに加工物の端面周縁部に切込ませて、加工物の
内外周両端縁部の同時面取りを高精度かつ高能率
で行うようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述
する。

第１図は、この実施例の面取り方法に用いられ
る面取り装置を示している。この面取り装置は、
中空円筒状の加工物１を着脱自在に保持してその
軸線２のまわりに矢印３方向に回転させる加工物
保持機構４と、この加工物保持機構４の上方に配
設され加工物１の内外端縁部の面取り加工を行う
ブラシ輪５（第２図参照）を有する面取り加工機
構６と、この面取り加工機構６を加工物１に対し
て切込ます切込み付加機構７と、この切込み付加
機構７による面取り加工機構６の停止位置を調整
する切込み位置調整機構８と、ブラシ輪５の加工
物１に対する接触角を調整するための接触角調整
機構９と、加工物１の加工物保持機構４への搬
入・搬出作業を行う例えばロボツトなどの移載機
構（図示せず）と、面取り加工を電気的に統御す
るマイクロコンピユータを主体とする加工制御機
構１０（第３図参照）とから構成されている。し
かして、加工物保持機構４は、加工物１を軸線２
が鉛直方向となるように保持するクランプ部１１
と、床１２に固設されこのクランプ部１１を軸線
２を回転軸線として矢印３方向に回転させるモー
タを主体とする回転駆動部１３とからなつてい
る。他方、接触角調整機構９は、クランプ部１１
に隣接して床１２に固設された基台１４と、この
基台１４上に左右方向である矢印１５ａ，１５ｂ
方向に移動自在に載設されている移動台１６と、
この移動台１６に螺合するとともに軸線方向が矢
印１５ａ，１５ｂ方向となるように両端部が軸支
された送りねじ１７と、この送りねじ１７に一端
部が連結された回転ハンドル１８とからなつてい
る。そして、この回転ハンドル１８の正逆回転に
より移動台１６を矢印１５ａ，１５ｂ方向に進退
させることができるようになつている。さらに、
切込み付加機構７は、移動台１６上に立設された
門状のコラム１９と、このコラム１９の加工物１
側に形成され側壁面に装着された案内台２０と、
この案内台２０に鉛直方向である矢印２１ａ，２
１ｂ方向に摺動自在に嵌着された送り台２２と、
案内台２０の上方においてコラム１９に固定され
且つ作動軸２３の先端が案内台２０の上端部に連
結された空気圧シリンダ２４と、一方がコラム１
９と一体的に軸支され且つ他方が送り台２２上方
にてコラム１９と一体的に軸支された一対のスプ
ロケツト２５，２５と、これらスプロケツト２
５，２５に歯合され両端部が鉛直方向に懸垂され
たチエーン２６と、チエーン２６のコラム１９側
の一端部に連結され面取り加工機構６の重量と切
込み位置調整機構８の重量との和に等しい重量を
有するつりあいおもり（Counter Weight）２７
とからなつている。そして、送り台２２の下端部
は、断面が三角形をなす係合部２２ａとなつてい
る。さらに、切込み付加機構７は、送り台２２上
に一体的に固設された支持台２８と、この支持台
２８に矢印２１ａ，２１ｂ方向に摺動自在に嵌着
され且つチエーン２６の他端部に連結された微動
台２９と、この微動台２９を矢印２１ａ，２１ｂ
方向に進退させるモータ３０とからなつている。
一方、面取り加工機構６は、前記ブラシ輪５と、
微動台２９の上端部に固定されたモータ３１と、
微動台２９の下端部に固定されブラシ輪５をその
軸線が第１図紙面垂直方向となるように軸支する
軸支体３２と、ブラシ輪５の上半分を覆うカバー
３３と、ブラシ輪５の回転軸に環装された第１の
プーリ（図示せず）と、モータ３１の回転軸に環
装された第２のプーリ３４と、第１のプーリと第
２のプーリ３４との間に巻き掛けられモータ３１
の回転をブラシ輪５に伝動するベルト３５とから
なつている。上記ブラシ輪５は、図２に示すよう
に、円柱状の基体３６と、この基体３６の外周面
に放射状かつ密生して植立された例えばピアノ線
などからなる可撓性かつ線状のブラシ体３７とか
らなつている。そして、ブラシ輪５の半径は、加
工物１の外径よりも大きく設定されている。他
方、切込み位置調整機構８は、移動台１６の中央
部にコラム１９と干渉しないように固設された受
台３８と、この受台３８上に矢印１５ａ，１５ｂ
方向に摺動自在に載設されている係合台３９と、
移動台１６の回転ハンドル１８側端部に固設され
且つ軸線方向が矢印１５ａ，１５ｂ方向の作動軸
４０を有してこの作動軸４０の先端が係合台３９
に連結された空気圧シリンダ４１とからなつてい
る。この係合台３９には、前記係合部２２ａが嵌
入する係合凹部４２，４３が矢印１５ａ，１５ｂ
方向に沿つて凹設されている。これら係合凹部４
２，４３の深さは、それぞれ異なり、送り台２２
の下降停止位置つまり切込み位置を調整すること
ができるようになつている。さらに、加工制御機
構１０は、第３図に示すように加工物保持機構
４、面取り加工機構６、切込み付加機構７、切込
み位置調整機構８及び移載機構４４に電気的に接
続され、後述する加工プログラムに基づいて、所
定の面取り加工を自動的に行うようになつてい
る。

つぎに、上記構成の面取り装置を用いてこの実
施例の面取り方法について述べる。

まず、移載機構により面取り前の中空円筒状の
加工物１をクランプ部１１に移載してクランプす
る。ついで、回転駆動部１３により加工物１をそ
の軸線２のまわり矢印３方向に回転させる。この
とき、送り台２２は、空気圧シリンダ２４により
矢印２１ｂ方向に上昇させておく。また、係合台
３９は、係合部２２ａが係合凹部４２に係合する
ような位置に、空気圧シリンダ４１により位置決
めしておく。また、回転ハンドル１８を回転さ
せ、ブラシ輪５が、第２図に示すように、加工物
１の内外端部に対し、その接触角αがプラスとな
るような位置となるように、移動台１６の位置決
めを行う。すなわち、ブラシ輪５をこのブラシ輪
５の回転軸線に直交し且つ加工物１の回転軸線に
直交する方向に進退させブラシ体３７が加工物１
の軸線２を挾んだ両側の内外端縁部へ同時に接触
するように接触角αを調整する。しかして、モー
タ３１を起動し、ブラシ輪５を矢印４５方向に例
えば毎分300回転で回転させる。ついで、空気圧
シリンダ２４により送り台２２を矢印２１ａ方向
に徐々に下降させる。このとき、つりあいおもり
２７の作用によりわずかな力で容易に駆動するこ
とができる。しかして、係合部２２ａが係合凹部
４２に嵌入すると、送り台２２は、下降を停止す
る。その結果、ブラシ体３７は、その側面側から
みた切込み部分の弦の長さが加工物１の外径より
も大きくなるように加工物１に切込む。また、ブ
ラシ体３７の加工物１に対する切込み量は、係合
部２２ａの係合凹部４２への嵌入位置により決定
されている。かくして、矢印３方向に回転してい
る加工物１は、回転軸線が加工物１の回転軸線２
に直交するように軸支され且つ回転駆動されてい
るブラシ輪５により、その上端部の外周端縁及び
内周端縁が、第４図に示すように均一にＲ面取り
加工される。これは、第２図に示すように、端縁
点４６とブラシ輪５の回転中心４７により形成さ
れる線分４８と鉛直線４９とがなす接触角αがプ
ラスとなるように設定されているので、外周面５
０へのブラシ体３７の接触と、端面５１へのブラ
シ体３７の接触とがほぼ等しくなるためである。
逆に、接触角αがマイナスのときには、ブラシ体
３７が、端面５１よりも外周面５０に多く接触す
るので、第５図に示すようにＲ面取り形状がいび
つなものとなる。つまり、端面５１側の面取り幅
ａと外周面５０側の面取り幅ｂとの比ｂ／ａが１
にならなくなる。第６図は、接触角αと比ｂ／ａ
との関係を示すもので、接触角αは、マイナス側
からプラス側になるにつれ直線的に減少する。そ
して、接触角αが＋20度前後で比ｂ／ａが１にな
ることがわかる。よつて、この場合、接触角αが
＋20度となるように、回転ハンドル１８により移
動台１６の位置決めを行えばよい。しかして、面
取り加工を終了すると、空気圧シリンダ２４によ
り矢印２１ｂ方向に送り台２２を上昇させ、ブラ
シ体３７を加工物１から離間させる。ついで、加
工物１の矢印３方向の回転を停止させ、クランプ
を解除した後、移載機構により面取り加工後の加
工物１を他の場所に搬出する。そして、新たに面
取り加工前の加工物１を加工物保持機構４に移載
し、再び前と同一の面取り加工を繰り返す。この
とき、加工物１の高さが異なるときは、切込み量
を適正にするために、空気圧シリンダ４１によ
り、係合部２２ａが係合凹部４３に係合するよう
な位置に位置決めしなおす。さらに、ブラシ体３
７の摩滅に対応してモータ３０を起動し、微動台
２９とともに、面取り加工機構６を矢印２１ａ方
向に下降させることにより、面取り条件を一定に
維持するようにする。

このように、本実施例の面取り方法は、中空円
筒状の加工物１の内外周端縁部の面取りを、同時
かつ迅速に、しかも高精度にて行うことができ
る。しかも、面取り形状がＲ形状となるので、２
次バリの発生がなくなる。よつて、以上の諸効果
が相俟つて、製品の品質が著しく向上するととも
に、コストダウンが可能となる。

なお、さらに、係合凹部の数は、任意でよい。
さらに、係合凹部の代りに、単に係合台３９に高
さの異なる段差を形成しても、同様の効果を奏す
る。さらにまた、切込み位置調整機構８の代り
に、加工物保持機構４側を矢印２１ａ，２１ｂ方
向に微動させることにより、切込み量を調節する
ようにしてもよい。同様に、移動台１６を動かす
代りに、加工物保持機構４を矢印１５ａ，１５ｂ
方向に動かすことにより、ブラシ輪５の切込み位
置を調整するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の面取り方法は、中空円筒状の加工物を
その軸線のまわりに回転させるとともに、可撓性
かつ線状のブラシ体が放射状に植立された円柱状
ブラシ輪を回転させながら、その側面側からみた
切込み部分の弦の長さが上記加工物の外径よりも
大きくなるように加工物の端面周縁部に切込ませ
るようにしたので、中空円筒状の加工物の内外周
端縁部の同時面取りを、高精度かつ高能率で行う
ことができる。さらに、面取り形状が、Ｒ形状と
なることにより、２次バリの発生の虞がなくな
り、面取り品質を顕著に向上させることができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の面取り方法に用い
られる面取り装置の構成図、第２図は第１図にお
けるブラシ輪の正面図、第３図は第１図における
加工制御機構の接続関係を示すブロツク図、第４
図は本発明の一実施例を面取り方法により面取り
された加工物の面取り形状を示す断面図、第５図
は同じく異なる面取り条件下における面取り形状
を示す図、第６図は本発明の一実施例の面取り方
法における接触角と面取り形状との関係を示すグ
ラフである。 １：加工物、２：軸線、４：加工物保持機構、
５：ブラシ輪、６：加工機構、７：切込み付加機
構、９：接触角調整機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中空円筒状の加工物の内外端縁部を、可撓性
   かつ線状のブラシ体が放射状に植立された円柱状
   ブラシ輪により同時に面取りする面取り方法にお
   いて、上記加工物を保持してこの加工物の回転軸
   線のまわりに回転させる加工物保持工程と、上記
   ブラシ体を上記加工物の回転軸線方向に移動させ
   て上記ブラシ体をその側面側からみた切込み部分
   の弦の長さが上記加工物の外径よりも大きくなる
   ように上記加工物に切込ませ上記ブラシ輪の上記
   加工物への切込み量を調整する切込み付加工程
   と、上記ブラシ輪をこのブラシ輪の回転軸線に直
   交し且つ上記加工物の回転軸線に直交する方向に
   進退させ上記ブラシ体が上記加工物の軸線を挾ん
   だ両側の内外端縁部へ同時に接触するように接触
   角角度を調整する接触角調整工程と、上記ブラシ
   輪をこのブラシ輪の回転軸線が上記加工物保持工
   程にて保持された加工物の回転軸線に直交するよ
   うに軸支して回転駆動するブラシ輪回転駆動工程
   とを具備することを特徴とする面取り方法。