JPH11207581A

JPH11207581A - Ｒ面取り装置

Info

Publication number: JPH11207581A
Application number: JP1269198A
Authority: JP
Inventors: Motonobu Tsuruya; 元信鶴谷
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】一台の装置で広い範囲の曲率半径に対応する
Ｒ面取り加工が可能で、寸法精度が高く、しかも加工工
数が少ないＲ面取り装置を提供する。【解決手段】Ｒ面取り装置の主要部は、グラインダ２
０、走行機構３０、ガイド４０から構成される。ガイド
４０は、円弧部及びこの円弧部の両端から接線方向に伸
びる直線部からなる走行軌道を備え、この走行軌道に沿
ってラック４１が形成されている。走行機構３０の軸３
６には歯車３７ａ、ｂが設けられ、歯車３７ａ、ｂはラ
ック４１に噛み合わされている。グラインダ２０は、走
行機構３０によって支持され、ラック４１に沿って往復
運動を行う。回転砥石２８は、回転軸２４の先端にカラ
ー２６を介して取り付けられる。カラー２６の厚さを設
定することにより回転砥石２８の回転軸２４の軸方向の
位置を調整し、これによって面取り加工部の曲率半径を
調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの角部に面
取り加工を施す際に使用されるＲ面取り装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークの角部を所定の曲率半径を
有する曲面に仕上げるための専用工具として、小さな曲
率半径を加工するための専用工具は市販されているが、
大きな曲率半径を加工するための専用工具は知られてい
ない。

【０００３】即ち、小さな曲率半径のＲ面取り加工（３
Ｒ以下）を行う場合、図４に示す様に、目標とする曲率
半径に相当する切削部を備えた刃具５１を使用すること
によって、ワーク１０の角部を目標とする曲率半径に容
易に仕上げることができる。しかし、この方法が適用で
きるのは、曲率半径の値が比較的小さな場合に限られて
おり、３Ｒを超えるＲ面取り加工には不向きであった。

【０００４】一方、大きな曲率半径のＲ面取り加工（３
Ｒ超）を行う場合、図５に示す様に、先ず、除去量の多
い部分をグラインダ等を用いてある程度研削した後（図
５（ａ）〜（ｃ））、ホイルを用いて最終仕上げを行っ
ている（図５（ｄ））。しかし、この方法では正確なＲ
形状が得られず、しかも、相当な加工工数を要してい
た。更に、３Ｒを境として加工装置を交換する必要があ
り、作業効率を低下させる要因の一つとなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来のＲ面取り装置の問題点に鑑み成されたもので、本
発明の目的は、一台の装置で広い範囲の曲率半径に対応
するＲ面取り加工が可能で、寸法精度が高く、しかも加
工工数が少ないＲ面取り装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のＲ面取り装置
は、円弧部及びこの円弧部の両端から接線方向に伸びる
直線部を有する走行軌道を備えたガイドと、前記走行軌
道上を走行する走行機構と、前記走行機構により支持さ
れて前記円弧部の内側を移動し、前記円弧部の曲率の中
心軸に対して平行な研削面を有する回転砥石を備えたグ
ラインダと、前記円弧部の曲率の中心軸から前記回転砥
石の研削面までの距離を任意の値に設定する曲率設定手
段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明のＲ面取り装置によれば、ガイドに
設けられた走行軌道上で走行機構を往復運動させること
によって、グラインダの回転砥石の研削面が、走行軌道
の円弧部の曲率の中心軸の回りの円弧状の軌跡の上を移
動するので、ワークの角部を円弧状の曲面に仕上げるこ
とができる。

【０００８】また、前記曲率設定手段を用いて、走行軌
道の円弧部の曲率の中心軸から回転砥石の研削面までの
距離を設定することによって、面取り加工部の曲率半径
を任意の値に調整することができる。なお、前記曲率設
定手段として、例えば、前記グラインダの回転砥石の回
転軸の軸方向の取付位置を調整するカラーを使用するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明のＲ面取り装置の
例を示す。このＲ面取り装置の主要部は、グラインダ２
０、走行機構３０、ガイド４０から構成される。

【００１０】ガイド４０は、円弧部及びこの円弧部の両
端から接線方向に伸びる直線部からなる走行軌道を備
え、この走行軌道に沿ってラック４１が形成されてい
る。ガイド４０の両端の直線部の終端には、それぞれリ
ミットスイッチ４２ａ及び４２ｂが取り付けられてい
る。ガイド４０の外周側には、ウレタンゴム製のダンパ
４７（振動吸収用）を介して、自動工具交換装置４５が
取り付けられている。ガイド４０は、この自動工具交換
装置４５を介してロボット（図示せず）に搭載される。

【００１１】走行機構３０は、モータ３１、減速機３
２、プーリ３３、ベルト３４、プーリ３５、軸３６、歯
車３７ａ及び３７ｂ、ローラ３８ａ及び３８ｂ、ドグ３
９ａ及び３９ｂなどから構成される。

【００１２】プーリ３３は、減速機３２を介してモータ
３１の軸の先端（図１（ｂ）では右端側）に接続され、
プーリ３３とプーリ３５は、ベルト３４を介して互いに
連結されている。プーリ３５は、軸３６の一端（図１
（ｂ）では右端側）に固定され、軸３６の両端部に近い
部分には、それぞれ歯車３７ａ及び３７ｂが取り付けら
れている。

【００１３】軸３６、ローラ３８ａ及び３８ｂの両端
は、ドグ３９ａ及び３９ｂに設けられた軸受け（図示せ
ず）によって支持されている。歯車３７ａ及び３７ｂ
は、上記のガイド４０に形成されたラック４１に噛み合
わされている。ローラ３８ａ及び３８ｂは、ラック４１
の背面側からガイド４０の内周面に接触している。

【００１４】また、走行機構３０には、走行機構３０及
びグラインダ２０の動きを制御する制御ボックス４９が
搭載されている。グラインダ２０は、モータ３１（両軸
型で走行機構３０と共用されている）、ネジ歯車２２及
び２３、回転軸２４、カラー２６、回転砥石２８などか
ら構成される。

【００１５】グラインダ２０は、走行機構３０によって
支持され、ガイド４０に設けられた走行軌道（ラック４
１）に沿って円弧部の内側を移動する。グラインダ２０
の回転砥石２８は、上記円弧部の曲率の中心軸Ａに対し
て平行な研削面を有している。また、走行機構３０が上
記円弧部内に在るとき、切削点Ｂを通る研削面の垂線
は、上記円弧部の曲率の中心軸Ａと交差する。

【００１６】モータ３１の軸の先端（図１（ｂ）では左
端側）にはネジ歯車２２が固定され、ネジ歯車２２は、
互いに直交する回転方向を有するネジ歯車２３に噛み合
わされている。回転砥石２８は、ネジ歯車２３の回転軸
２４の先端にカラー２６を介して取り付けられている。
カラー２６の厚さを適宜設定することによって、回転砥
石２８の回転軸２４の軸方向の位置（高さ）を調整する
ことができる。

【００１７】次に、このＲ面取り装置の動作について説
明する。制御ボックス４９に制御信号を送ってモータ３
１を駆動する。モータ３１の回転運動は、減速機３２、
プーリ３３、ベルト３４及びプーリ３５を順に介して軸
３６に伝達される。軸３６の回転に伴い歯車３７ａ、３
７ｂがラック４１の上を転動し、これによって、走行機
構３０がラック４１に沿って走行する。走行機構３０が
ガイド４０の終端に到達すると、リミットスイッチ４２
ａ（あるいは４２ｂ）が作動してモータ３１の回転方向
が逆転される。この様にして、走行機構３０はラック４
１に沿って往復運動を行う。

【００１８】これと並行して、モータ３１の回転運動
が、互いに噛み合うネジ歯車２２及び２３を介して回転
軸２４にも伝達され、回転砥石２８が回転する。上記の
様に、走行機構３０がラック４１に沿って往復運動を行
うのに伴い、回転砥石２８の研削点Ｂは、走行軌道（ラ
ック４１）の円弧部の曲率の中心軸Ａの回りの円弧状の
軌跡の上で往復運動を行う。

【００１９】図２に、このＲ面取り装置を用いてワーク
１０の面取り加工を行う様子を示す。ドグ３９ａがリミ
ットスイッチ４２ａ（あるいは４２ｂ）に接触する毎
に、制御ボックス４９（図１（ａ））によってモータ３
１（図１（ｂ））の正転と逆転の切り替えが行われ、回
転砥石２８の往復運動が行われる。

【００２０】図３に、ワーク１０の面取り部の曲率半径
を調整する方法を示す。回転砥石２８は、回転軸２４の
先端にカラー２６を介して取り付けられる。このカラー
２６の高さを設定することによって、図中においてＰ及
びＱの二つの位置で例示される様に、走行軌道（ラック
４１）の円弧部の曲率の中心軸Ａから研削点Ｂまでの距
離を変化させて、面取り加工後の曲率半径を任意の値に
調整することができる。

【００２１】本発明は、以上に示した例に限定されず、
種々の変形を加えて適用することができる。例えば、上
記の例では、ガイド４０に沿って走行機構３０を走行さ
せるためにローラ３８ａ及び３８ｂの転がりを用いた
が、低摩擦のすべり機構を用いてもよい。また、ラック
４１と歯車３７ａ及び３７ｂとの組み合わせを用いた
が、ラック機構を使用せずに摩擦歯車を使用してよい。
制御ボックス４９を、走行機構３０の内部に組み込んだ
が、別の場所に配置しても良い。モータ３１の動力を、
歯車３７ａ及び３７ｂの軸３６に伝達する手段として、
プーリ３３、３５及びベルト３４を用いたが、ギアを組
み合わせてもよい。ロボットに装着できる様に自動工具
交換装置４５を用いたが、その代わりに人間が取扱う様
に取手を取り付けてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明のＲ面取り装置によれば、ガイド
に設けられた走行軌道上を走行装置に支持されたグライ
ンダが移動することによりＲ面取り加工が行われるの
で、従来の場合と比べて少ない工程でＲ面取り加工が可
能になるとともに、高い形状精度を実現することができ
る。

【００２３】また、ガイドに設けられた走行軌道の円弧
部の曲率の中心軸からグラインダの研削点までの距離を
設定することによって、Ｒ面取り加工部の曲率半径を比
較的容易に調整することができる。

【００２４】更に、少ない工程でＲ面取り加工が行われ
るので、ロボットなどの自動機械に搭載して使用する場
合には、プログラムが簡略化され、プログラム作成時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＲ面取り装置の例を示す図、（ａ）は
正面図、（ｂ）は左側面図。

【図２】本発明のＲ面取り装置を用いてＲ面取り加工を
行う様子を示す図。

【図３】本発明のＲ面取り装置を用いてＲ面取り加工部
の曲率半径を調整する方法を説明する図。

【図４】３Ｒ以下の小さな曲率半径の面取り加工を行う
場合の従来の加工方法を示す図、（ａ）は加工前の形
状、（ｂ）は加工後の形状を表す。

【図５】３Ｒ以上の大きな曲率半径の面取り加工を行う
場合の従来の加工方法を示す図、（ａ）〜（ｄ）は各工
程における加工の状態を表す。

【符号の説明】

１０・・・ワーク、２０・・・グラインダ、３０・・・
走行機構、４０・・・ガイド、２２・・・ネジ歯車、２
３・・・ネジ歯車、２４・・・回転軸、２６・・・カラ
ー、２８・・・回転砥石、３１・・・モータ、３２・・
・減速機、３３・・・プーリ、３４・・ベルト、３５・
・・プーリ、３６・・・軸、３７ａ、３７ｂ・・・歯
車、３８ａ、３８ｂ・・・ローラ、３９ａ、３９ｂ・・
・ドグ、４１・・・ラック、４２ａ、４２ｂ・・・リミ
ットスイッチ、４５・・・自動工具交換装置、４７・・
・ダンパ、４９・・・制御ボックス、５１・・・刃具。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円弧部及びこの円弧部の両端から接線方
向に伸びる直線部を有する走行軌道を備えたガイドと、前記走行軌道上を走行する走行機構と、前記走行機構により支持されて前記円弧部の内側を移動
し、前記円弧部の曲率の中心軸に対して平行な研削面を
有する回転砥石を備えたグラインダと、前記円弧部の曲率の中心軸から前記回転砥石の研削面ま
での距離を任意の値に設定する曲率設定手段と、を備えたことを特徴とするＲ面取り装置。
【請求項２】前記曲率設定手段は、前記グラインダの回
転砥石の回転軸の軸方向の取付位置を調整するカラーで
あることを特徴とする請求項１に記載のＲ面取り装置。