JP4819968B2 - Cutting apparatus and cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、ワークのバリを自動的に切削する切削加工装置に関するものであり、さらに詳細には、バリまたは面取り部を切削する際にワークへの傷付きを防止できる切削加工装置及び切削加工方法に関するものである。 The present invention relates to a cutting apparatus that automatically cuts burrs on a workpiece, and more specifically, a cutting apparatus and a cutting method that can prevent damage to a workpiece when cutting a burr or a chamfered portion. It is about.
例えば、ブロー成形等によりプラスチック製のワーク(自動車のエアスポイラー等)を成形した場合や、金型成型等により金属製のワークを成型した場合、使用した型の合わせ目から材料がはみだすことにより、ワーク表面には不必要な出っ張り(バリ)が発生する。
係るバリを取る方法として、従来、ロボットにバリ取り用の切削工具を装着し、当該ロボットをティーチングした位置データ等に基づき駆動制御して、ワーク表面のバリを切削工具で除去する方法がある。このバリ取り方法を採用すれば、サンドペーパー等を用いて作業者が手作業で除去する場合に比べて粉塵の発生を大幅に減少させ、また、作業効率を高めることができる。しかし、ワークの熱収縮の度合いやワークに対する治具の取付誤差などによって、バリが存在するワーク表面部分の位置(座標)はばらつくことがあり、そのため、ロボットをティーチングした位置データ等に基づき駆動制御しても、バリが存在するワーク表面部分を正確に切削するのは困難で、切削し過ぎたり、あるいは逆に切削不足でバリの除去が不十分となるなどの不具合が発生しやすい。For example, when a plastic workpiece (such as an automobile air spoiler) is molded by blow molding or when a metal workpiece is molded by mold molding, the material protrudes from the joint of the mold used, Unnecessary protrusions (burrs) are generated on the workpiece surface.
As a method for deburring, there is a conventional method in which a cutting tool for deburring is attached to a robot, and the robot is driven and controlled based on position data obtained by teaching the robot to remove burrs on the workpiece surface with the cutting tool. If this deburring method is adopted, the generation of dust can be greatly reduced and the working efficiency can be improved as compared with the case where an operator manually removes sandpaper or the like. However, the position (coordinates) of the workpiece surface where there are burrs may vary depending on the degree of thermal contraction of the workpiece and the mounting error of the jig with respect to the workpiece. For this reason, drive control is performed based on the position data obtained by teaching the robot. However, it is difficult to accurately cut the work surface portion where burrs are present, and problems such as excessive cutting or conversely insufficient removal of burrs due to insufficient cutting are likely to occur.
そこで、ロボットに装着された切削工具をバネやエア圧などを用いてワーク表面のバリ近傍に押し付けつつ当該バリを切削するバリ取り装置が開発されている。この装置によれば、上記した改良前のバリ取り方法に比べて、バリが存在するワーク表面部分を切削し過ぎたりバリの除去が不十分となることがない。
しかし、バリ切削時に切削工具にかかる抵抗の変動の影響を受けやすく、バリを正確に設定位置まで切削できないことが多い。例えば、バリの先端部が波打つような形状である場合、この波打ち形状に倣って切削工具がバリを切削してしまい、切削後の箇所が波打つことになる。また、切削工具の姿勢によっては当該工具重量の影響を受けて、当該切削工具がバリと接触する圧力が過度に増大し、切削工具のワーク表面への食い込み等が発生する。Therefore, a deburring device has been developed for cutting a burr while pressing a cutting tool mounted on the robot against a burr on the surface of the workpiece using a spring or air pressure. According to this apparatus, as compared with the above-described deburring method before improvement, the work surface portion where burrs are present is not excessively cut and burrs are not sufficiently removed.
However, it is easily affected by fluctuations in resistance applied to the cutting tool during burr cutting, and the burr cannot often be cut accurately to a set position. For example, when the tip of the burr has a waved shape, the cutting tool cuts the burr following this waved shape, and the portion after cutting is waved. Further, depending on the posture of the cutting tool, the pressure at which the cutting tool comes into contact with the burr is excessively influenced by the weight of the tool, and the cutting tool bites into the workpiece surface.
このような問題を解消するために、本発明者は粉塵の発生を防止しつつワークに存在するバリを迅速かつ正確に除去できるバリ取り装置を提案した(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
これらの装置によれば、ワーク倣い基準面に倣いつつ、当該ワーク倣い基準面と回転工具との距離を常に一定とした状態で回転工具によってバリを設定位置まで切削できる。したがって、バリを、その形状に左右されず、かつワークの熱変形が大きい場合でも迅速かつ正確に除去できる。また、粉塵の発生も防止することができ作業者への悪影響も一掃できるという効果を奏する。
特に、特許文献2に記載のバリ取り装置によれば、バリ部分あるいは面取り部のワーク形状が曲面形状の場合でも、倣いガイドをバリあるいは面取り部を曲面に沿って移動可能とし、バリあるいは面取り部を正確に切削することができる、という効果を奏する。
According to these apparatuses, the burr can be cut to the set position by the rotating tool while keeping the distance between the workpiece copying reference surface and the rotating tool constant while following the workpiece copying reference surface. Therefore, the burr can be removed quickly and accurately even if the burr is not influenced by the shape and the thermal deformation of the workpiece is large. In addition, the generation of dust can be prevented, and the adverse effect on the operator can be eliminated.
In particular, according to the deburring device described in Patent Document 2, even when the work shape of the burr portion or the chamfered portion is a curved shape, the copying guide can be moved along the burr or the chamfered portion along the curved surface. The effect that it can cut accurately is produced.
しかしながら、従来のバリ取り装置では、倣いガイド部材がワーク倣い基準面に対して押圧されながら移動するので、倣いガイド部材がワーク表面を傷付けるという問題がある。
係る問題は、ワーク倣い基準面に倣いガイド部材を押圧しながら切削加工を行う切削加工装置に共通して生じる問題である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バリ部分あるいは面取り部のワーク倣い基準面に倣いガイド部材を押圧しながら切削加工を行った場合でも、ワークへの傷付きを防止できる切削加工装置及び切削加工方法を提供することを目的とする。However, in the conventional deburring apparatus, the copying guide member moves while being pressed against the workpiece copying reference surface, and thus there is a problem that the copying guide member damages the workpiece surface.
Such a problem is a problem that occurs in common in a cutting apparatus that performs cutting while pressing the guide member following the workpiece copying reference surface.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can prevent damage to a workpiece even when cutting is performed while pressing a copying guide member against a workpiece copying reference surface of a burr portion or a chamfered portion. An object is to provide a cutting device and a cutting method.
上述した課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第1筒部と第2筒部とに分離し、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a copying guide member having an opening that inserts a cutting tool and exposes a blade portion of the cutting tool, and rotates the cutting tool while rotating the copying tool. In a cutting apparatus that presses a copying portion of a guide member against a workpiece copying reference surface with a predetermined pressure and cuts a burr or a chamfered portion near the workpiece copying reference surface by the blade portion, the copying guide member is separated from the opening. Are separated into a first tube portion and a second tube portion, and the first tube portion and the second tube portion are configured to be rollable with respect to the workpiece copying reference plane , and the opening between the tube portions. The size of the part is configured to be adjustable.
また本発明は、上記切削加工装置において、前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第1筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第2筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described cutting apparatus, a tool holding device is attached to a moving unit that moves the cutting tool relative to a workpiece, the cutting tool is attached to the tool holding device, and the first tube portion is attached to the tool holding device. The second cylindrical portion is supported by a tool holding device via a support arm so as to be rotatable.
また本発明は、上記切削加工装置において、切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする。 According to the present invention, in the above cutting apparatus, a tool holding device is attached to a moving means for moving the cutting tool at the time of cutting, and the cutting tool is attached to the tool holding device. While moving, the size of the opening between the cylinders is automatically adjusted by adjusting means for adjusting the size of the opening between the cylinders according to the width of the burr on the workpiece surface or the chamfered part. It is characterized by comprising control means for
また上記課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワー ク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第1筒部と第2筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a copying guide member having an opening that inserts a cutting tool and exposes a blade portion of the cutting tool, and rotates the cutting tool while rotating the copying tool. In a cutting method in which a copying portion of a guide member is pressed against a workpiece copying reference surface with a predetermined pressure and a burr or a chamfered portion in the vicinity of the workpiece copying reference surface is cut by the blade portion, the copying guide member is disposed on the opening. The first cylindrical portion and the second cylindrical portion are separated from each other so that the size of the opening between the cylindrical portions can be adjusted , and the first cylindrical portion and the second cylindrical portion are separated from the workpiece following reference plane. However, the burr or chamfered portion of the workpiece surface is cut by the blade portion while rolling.
また本発明は、上記切削加工方法において、前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第1筒部と前記第2筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described cutting method, the workpiece copying reference surface of the workpiece is bent, and the opening edges of the first tube portion and the second tube portion are pressed and rolled against the bent workpiece copying reference surface. Then, the burr or chamfered portion of the bent surface is cut by the blade portion.
また本発明は、上記切削加工方法において、前記切削工具が全周に前記刃部を備え、当該刃部が前記第1筒部と前記第2筒部間の開口部に露出し、前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。 Further, the present invention provides the cutting method, wherein the cutting tool includes the blade portion around the entire circumference, the blade portion is exposed at an opening between the first tube portion and the second tube portion, and the cutting tool Even if the movement trajectory is curved or bent, the burr or chamfered portion is cut by the blade portion while constantly pressing and rolling the first cylindrical portion and the second cylindrical portion against the workpiece copying reference surface. It is characterized by that.
また本発明は、上記切削加工方法において、前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described cutting method, a tool holding device is attached to a moving unit that moves the cutting tool relative to the workpiece, and the cutting tool is attached to the tool holding device. The shape of the scanning reference surface is stored, and the burr or chamfered portion is cut by the blade portion while constantly pressing and rolling the first cylindrical portion and the second cylindrical portion against the workpiece scanning reference surface. It is characterized by.
本発明によれば、倣いガイド部材を備えた切削加工装置において、倣いガイド部材を、開口部を境界に第1筒部と第2筒部とに分離し、これら第1筒部と第2筒部とをワーク倣い基準面に対し転動可能した。これにより、倣いガイド部材の倣い部によってワーク表面が摺擦され傷付けられるといった事が無い。 According to the present invention, in the cutting apparatus provided with the copying guide member, the copying guide member is separated into the first tube portion and the second tube portion with the opening portion as a boundary, and the first tube portion and the second tube portion. The part can roll with respect to the reference surface. This prevents the workpiece surface from being rubbed and damaged by the copying portion of the copying guide member.
1 バリ取り装置(切削加工装置)
3 多関節ロボット(移動手段)
4 制御ユニット
5 工具保持装置
7 切削工具
9 ツールホルダ(倣いガイド部材)
13 ワーク倣い基準面
15 押圧装置
25 ホルダ固定部材
30 工具露出開口部(開口部)
41 基部(第1筒部)
43 先端部(第2筒部)
51 支持アーム
57 調整ボルト(調整手段)
W ワーク1 Deburring device (cutting device)
3 Articulated robot (moving means)
4
13 Work
41 Base (first tube)
43 Tip (second tube)
51
W Work
以下図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る切削加工装置の一態様であるバリ取り装置1の側面図である。
同図に示すように、バリ取り装置1は、多関節ロボット3と、この多関節ロボット3に装着される工具保持手段としての工具保持装置5を備えている。
多関節ロボット3は、アーム型のロボットであり、6軸(J1〜J6)方向に移動可能とされている。この多関節ロボット3は、工具保持装置5をワークに対して移動する移動手段を構成し、その本体内に工具保持装置5の姿勢制御を行う制御ユニット4を有する。制御ユニット4は、ワークW(図4)の位置データ等をティーチング可能に構成されており、バリや面取り加工時には、ティーチングに基づいて、ツールホルダ(倣いガイド部材)9内に嵌挿されている切削工具7(図2)をバリや面取り部分が存在するワークWの表面からの距離を一定に保ちつつ移動させるように姿勢制御を実行する。
なお、移動手段は多関節ロボット3に限らず、工具保持装置5をワークに対して、バリ取り又は面取り加工に要する所定の軌道に沿って移動可能なものであれば任意の装置を用いることができる。また、工具保持装置5の移動軌跡が例えば直線状であれば、工具保持装置5を直動する直動機構を移動手段に用いることができる。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a
As shown in FIG. 1, the
The articulated
The moving means is not limited to the articulated
図2は、多関節ロボット3に工具保持装置5を装着した状態の要部拡大側面図である。
工具保持装置5は、多関節ロボット3のアーム17の先端部18に着脱自在に装着され、切削工具7と、この切削工具7を嵌挿しその一部を露出するとともにワークWのバリあるいは面取り部に沿って移動される上述のツールホルダ9と、ツールホルダ9に形成した倣い部11をワークWのワーク倣い基準面13(図4)に押圧する押圧装置15とを備えている。
さらに工具保持装置5は、モータ19を備え、このモータ19の出力軸のチャック21に切削工具7が取り付けられている。ここでは切削工具7は例えばエンドミルであり、その軸線を中心にモータ19により高速で回転駆動可能に構成されている。係る回転駆動によりエンドミルの周面の刃部によってバリ或いは面取り部が切削される。なお、切削工具7にはエンドミルに限らず、ツールホルダ9に嵌挿可能な略棒状を成し周面に刃部が形成された工具であれば、例えば先端が異形状の工具等の任意の工具を用いることができる。FIG. 2 is an enlarged side view of a main part in a state where the
The
Further, the
図3は工具保持装置5に切削工具7を保持した状態の要部拡大正面図、図4は工具保持装置5に切削工具7を保持した状態の要部拡大側面の断面図、図5は図4におけるA−A線断面視図である。
工具保持装置5は、切削工具7が嵌挿される円筒状のツールホルダ9を備えている。このツールホルダ9の上端部には鍔23が形成され、その鍔23がホルダ固定部材25に固定される。3 is an enlarged front view of the main part in a state where the
The
ホルダ固定部材25は、図3に示すようにホルダ固定部材25の両端に立設した2本のガイド支柱27、28を備えており、ガイド支柱27、28は支持部材70、10に対して図中上下方向に摺動自在に保持されている。ガイド支柱27、28は切削工具7の回転軸線と平行に立設されており、またガイド支柱27、28の周囲には、ガイド支柱27、28を支持部材70、71に対して弾力的に保持する上下スプリング72、73が設けられ、これらによってツールホルダ9をワークWの曲面形状に追従して(上下動させながら)移動可能としている。
As shown in FIG. 3, the
なお、ガイド支柱は2本に限定することなく、切削工具7を正確に出力軸に対して平行に上下にガイドできるものであれば、場合によっては1本または複数本で構成することが可能である。またスプリング72、73もツールホルダ9が切削工具7の回転軸方向にワークWの形状に応じて上下移動するように弾力支持できるものであれば、上記例に限定されない。
Note that the number of guide columns is not limited to two, and may be configured with one or more as long as the
次いでツールホルダ9の構成を説明すると、このツールホルダ9の外周面には切削工具7を露出させるために、ワークに形成されたバリに対応して工具露出開口部30が形成されている。この工具露出開口部30は、断面視略V字にカットされた形状を成し、ツールホルダ9に嵌挿された切削工具7の周面の刃部が、この工具露出開口部30から露出される。このツールホルダ9は、樹脂、アルミ、銅、鉄等のプレス後、成形後に発生するエッジ部を面取りするのに適している。
Next, the configuration of the
また、ツールホルダ9の工具露出開口部30は、断面視V字カット形状に形成されることで、開口縁が傾斜面となり当該開口縁が上述した倣い部11として機能し、ツールホルダ9がガイド倣い部材として作用する。すなわち、バリ或いは面取り加工時には、多関節ロボット3は、図4及び図6に示すように、ティーチングによって読み取ったワーク倣い基準面13の位置データ等に基づき工具保持装置5の位置を調節しワークWの表面の面取り部あるいはバリに沿って移動させることで、ツールホルダ9の倣い部11をワークWの倣い基準面13に沿って倣うように移動させる。この移動に伴って、工具露出開口部30から露出した切削工具7の刃部によりワークWのバリあるいは面取り部が切削除去される。なお、図4には、面取り前のワークWに対して面取りを行った場合の面取り後のワークWを例示している。
Further, the tool exposure opening 30 of the
上記したモータ19、切削工具7、ホルダ固定部材25、ガイド支柱27、28、支持部材70、71およびツールホルダ9等は、図2に示すように工具保持装置5の本体75に押圧装置15を介して装着されている。
この押圧装置15は、倣いガイド部材たるツールホルダ9の工具露出開口部30の倣い部11をワークWのバリおよびワーク倣い基準面13に所定圧力で押圧する手段である。この実施形態では、押圧装置15は、エア圧を利用して図2中左右方向(すなわち切削工具7の回転軸に対して垂直方向)に移動自在かつワーク表面にツールホルダ9を押圧可能なエアスライドテーブル35と、エアスライドテーブル35にエアを供給するエア供給手段(図示省略)等とから形成されている。The
The
切削加工時には、この押圧装置15によってツールホルダ9の工具露出開口部30の倣い部11がワーク倣い基準面13に所定圧力で押圧され続けるので、バリや面取り部分を、その形状やワークWの曲面形状に左右されず、かつ、ワークWの熱収縮量が大きくワーク形状がティーチング時のワーク形状からずれている場合でも、バリや面取り部分のワーク倣い基準面13からツールホルダ9の倣い部11が離れることなく当接し続けるので、これらバリや面取り部分を迅速かつ正確に除去できる。
また、上述のように、バリや面取り部分のワークWの形状が湾曲又は屈曲した曲面形状を成している場合でも、当該曲面形状に応じて切削工具7が上下スプリング72、73の弾性支持によって回転軸方向に上下動されることから、これらバリや面取り部分をより正確に除去できる。At the time of cutting, the copying
Further, as described above, even when the shape of the work W at the burr or chamfered portion is curved or bent, the
ところで、バリ或いは面取り加工時には、上記押圧装置15及び上下スプリング72、73によりツールホルダ9の倣い部11がワークWのワーク倣い基準面13から離れずに当接したまま移動されるため、ワークWの材質によっては倣い部11の摺動に伴ってワークWの表面に擦り傷が付く虞がある。
そこで、本実施形態の工具保持装置5においては、図3に示すように、ツールホルダ9が工具露出開口部30を境にして上下に分割された基部(第1筒部)41と先端部(第2筒部)43とを備えて構成され、基部41及び先端部43のそれぞれを転動自在に支持するベアリングホルダ45、47が設けられている。各ベアリングホルダ45、47には密閉型のベアリング49が内設され、これらベアリング49により基部41、先端部43の回転が支えられている。By the way, at the time of burring or chamfering, the copying
Therefore, in the
係るツールホルダ9においては、上記基部41の開口縁41A及び上記先端部43の開口縁43Aのそれぞれが傾斜面に形成され、これらの開口縁41A、43Aが倣い部11として機能する。すなわち、ツールホルダ9には、図4に示すように、その全周に亘ってV字カット状の工具露出開口部30が形成され倣い部11として機能するように構成されている。この構成により、多関節ロボット3の軸J6(図1参照)周りの回転制御にかかわらず、ツールホルダ9がワーク倣い基準面13に当接した際には、倣い部11がワーク倣い基準面13に常に当接することとなる。
したがって、バリ或いは面取り加工時には、これらの倣い部11がワークWのワーク倣い基準面13に当接され続けることになるが、これら基部41及び先端部43のそれぞれがワーク倣い基準面13に対して転動するため、倣い部11によってワークWの表面が傷付くことが防止される。In the
Therefore, at the time of burr or chamfering, these copying
また、基部41及び先端部43のそれぞれが互いに独立して回転可能になされていることから、バリ或いは面取り加工時に、基部41の開口縁41A及び先端部43の開口縁43Aのそれぞれが辿る経路長が異なる場合であっても、それぞれの経路長に応じて各基部41及び先端部43が回転することとなる。
これにより、基部41及び先端部43のうち長い経路長を辿る方が回転せずにワークWの表面に擦り傷を付けてしまうことも防止される。In addition, since each of the
Accordingly, it is also possible to prevent the surface of the workpiece W from being scratched without rotating when the longer path length of the
図7は、ワークWの形状がティーチング時から変化していた場合のツールホルダ9の加工動作時の動きを模式的に示す図であり、図7(B)は本実施形態のツールホルダ9の動きを示している。また比較参考のために、図7(A)には、従来のツールホルダ509の動きを示している。
Figure 7 is a diagram illustrating the movement during the machining operation of the
図7(B)に示す従来のツールホルダ509は、全周囲ではなく、周面の一部(図7(B)中斜線部分)に、工具露出開口部530、すなわち倣い部511が形成されている。この構成では、例えばワークWが屈曲形状を成している場合、ティーチングで規定した軌道Kに沿って工具保持装置5を移動させたとき、ワークWに変形がなければ(実線位置)、倣い部511とワーク倣い基準面13の接触点Pと切削工具507の回転軸Qを結ぶ連結線Lが、接触点Pでのワーク倣い基準面13の接線Mに対して垂直になるから、接触点Pでのワーク倣い基準面13と切削工具507との距離が一定となり、正常に切削される。
これに対し、ワークWの形状がティーチング時から熱収縮により変形した場合(想像線位置)、ツールホルダ509を押圧しただけでは、工具露出開口部530とワーク倣い基準面13が係合せず、バリ取りや面取りを正常に出来ない。また、工具露出開口部530がワーク倣い基準面13に係合したとしても、上記連結線Lが、接触点Pでのワーク倣い基準面13の接線Mに対して垂直にならないから、切削工具507とワーク倣い基準面13との距離が一定でなくなり、倣い部511によって規定される設定位置よりもバリや面取り部を深く或いは浅く切削してしまい、切削後の箇所が波打つことがある。The
On the other hand, when the shape of the workpiece W is deformed due to thermal contraction from the teaching (imaginary line position), the tool exposure opening 530 and the workpiece copying
本実施の形態では、ツールホルダ9の全周囲にV字カット状の工具露出開口部30が形成され倣い部11が形成されると共に、基部41及び先端部43が転動自在であるため、図7(A)に示すように、ワークWの形状がティーチング時から熱収縮により変形していても(想像線位置)、あるいは変形していなくても(実線位置)、倣い部11がワークWのワーク倣い基準面13に正常に当接し、ツールホルダ9とワーク倣い基準面13の当接状態が正常に維持される。
また、倣い部11とワーク倣い基準面13の接触点Pと切削工具7の回転軸Qを結ぶ連結線Lは、接触点Pでのワーク倣い基準面13の接線Mに対して常に垂直になるから、接触点Pでのワーク倣い基準面13と切削工具7との距離が常に一定に維持されることとなる。これにより、熱収縮等によりワークWの形状変化が大きく、なおかつ、ワークWが屈曲形状を成している場合であっても、倣い部11で規定される設定位置で常にバリや面取り部を切削できる。In the present embodiment, the V-cut tool exposure opening 30 is formed around the entire periphery of the
Further, the connecting line L connecting the contact point P between the copying
さて、ツールホルダ9の先端部43には、十文字に交差する長孔部65が形成され、これにより、先端部43の内側に入り込んだ削りカスを簡単に取り除くことができるようになっている。
また、ツールホルダ9の先端部43を支持するベアリングホルダ47は、ホルダ固定部材25に固定された支持アーム51に支持される。この支持アーム51は、切削工具7とワークWの接触箇所の反対側、すなわち、切削工具7とワークWの間を避けた位置に配置される。これにより、支持アーム51によってワークWとの接触が阻害されること無くバリや面取りを行うことができる。Now, a long hole portion 65 intersecting with a cross is formed in the
Further, the bearing
この支持アーム51には、図4に示すように、ホルダ固定部材25に対して図中矢印Xで示す方向に移動させ、ホルダ固定部材25との間の距離を調整するための調整ボルト57が設けられている。したがって、この調整ボルト57により支持アーム51とホルダ固定部材25の間の距離を調整することで、当該支持アーム51に支持された下側のベアリングホルダ47と、上側のベアリングホルダ45との間の距離が可変される。この結果、ツールホルダ9の基部41及び先端部43の間の距離、すなわち、工具露出開口部30の開口部の大きさが可変され、バリ或いは面取り部の幅寸法の異なるワークWを対象に同じツールホルダ9で加工を施すことが可能になる。
As shown in FIG. 4, the
以上のように本実施形態によれば、倣いガイド部材たるツールホルダ9を、工具露出開口部30を境界に基部41と先端部43とに分離し、これら基部41と先端部43とをワークWのワーク倣い基準面13に対し転動可能に構成した。この構成により、工具露出開口部30の縁の倣い部11がワークWの表面を摺擦して傷付けてしまうことを防止できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、ツールホルダ9には、基部41の開口縁41A、及び先端部43の開口縁43Aの各全周に亘って、ワークWのワーク倣い基準面13に押圧される倣い部11を設ける構成とした。
この構成により、バリ或いは面取り加工時にワークWの形状がティーチング時の形状から変わっている場合であっても、ツールホルダ9の周面のいずれかの箇所で倣い部11が常にワークWのワーク倣い基準面13に当接し続けられる。さらに、この接触点Pと切削工具7の回転軸Qを結ぶ連結線Lが当該接触点Pでのワーク倣い基準面13の接線Mに対して常に垂直になるから、接触点Pでのワーク倣い基準面13と切削工具7との距離が常に一定に維持されることとなり、バリ或いは面取りを正確に行うことができる。In addition, according to the present embodiment, the
With this configuration, even when the shape of the workpiece W is changed from the shape at teaching during burr or chamfering, the copying
また本実施形態によれば、切削工具7をワークWに対して移動する移動手段としての多関節ロボット3の軸端に工具保持装置5を取り付け、当該工具保持装置5に切削工具7を取り付け、ツールホルダ9の基部41を工具保持装置5に回転自在に直接支持し、先端部43を支持アーム51を介して工具保持装置5に回転自在に支持する構成としたため、移動手段としての多関節ロボット3と独立して、本発明のツールホルダ9を備えた工具保持装置5を構成することができる。これにより、当該工具保持装置5を、例えば直動機構等の他の移動手段にそのまま取り付けてバリ取り或いは面取り加工を行うこともでき、汎用性の向上が図られる。
According to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、ツールホルダ9の先端部43を支持する支持アーム51を、バリ或いは面取り加工時の切削工具7とワークWの間を避けた位置に配置する構成とした。この構成により、支持アーム51がワークWと切削工具7の間に位置することがなく、当該支持アーム51に阻害されることなく加工を行うことができる。
Moreover, according to this embodiment, it was set as the structure which has arrange | positioned the
また本実施形態によれば、ツールホルダ9の基部41及び先端部43の離間距離、すなわち、工具露出開口部30の大きさを調整可能に構成したため、バリ或いは面取り部の幅寸法の異なる任意のワークWを対象に同じツールホルダ9でバリ或いは面取り加工を施すことができる。
Further, according to the present embodiment, since the separation distance between the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。 The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
(変形例1)
上述した実施形態では、本発明に係るツールホルダ9の一例として、工具露出開口部30の開口縁を倣い部11として構成した場合を説明したが、これに限らない。
図8は、本変形例に係るツールホルダ109の構成を模式的に示す図である。なお、同図において、図4に示した部材と同じ部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。(Modification 1)
In the above-described embodiment, the case where the opening edge of the tool exposure opening 30 is configured as the copying
FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of the
この図に示すように、本変形例においては、ツールホルダ109が工具露出開口部130を境にして基部141と先端部143に分離されており、それぞれがワークWのワーク倣い基準面13に対して転動可能に構成されている。切削工具107には先端部107Aに異形状の刃部が設けられた工具が用いられており、この先端部107Aの周面が工具露出開口部130から露出している。
係るツールホルダ109では、バリ取り或いは面取り加工時において、基部141及び先端部143の周面141A、143Aのそれぞれが倣い部111として機能し、ワークWのワーク倣い基準面13に押し当てられて切削工具107によりワークWのバリや面取り部の切削が行われる。
そして、本変形例においても、ツールホルダ109の倣い部111がワークWのワーク倣い基準面13に対して転動可能に構成されているため、当該ワークWの表面を摺擦して傷付けてしまうことが防止される。As shown in this figure, in this modification, the
In the
Also in this modified example, since the copying portion 111 of the
(変形例2)
上述した実施形態では、ツールホルダ9の工具露出開口部30の開口部の大きさ(基部41と先端部43の離間距離)を、調整ボルト57によって手動で調整する構成を説明した。しかしながら、これに限らず、例えばサーボモータ等を用いて例えば制御ユニット4(図1)が基部41と先端部43の離間距離を調整制御する構成としても良い。この構成によれば、ワークWにおけるバリ或いは面取り部の幅寸法の変化をティーチング等により取得しておくことで、バリ或いは面取り時には、工具露出開口部30の開口部の大きさがバリ或いは面取り部の幅寸法に応じて自動で調整されるから、バリ或いは面取り部の幅寸法が一定でないワークWに対しても良好にバリ或いは面取り加工を施すことができる。(Modification 2)
In the above-described embodiment, the configuration in which the size of the opening of the tool exposure opening 30 of the tool holder 9 (the distance between the base 41 and the tip 43) is manually adjusted by the
Claims (7)
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第1筒部と第2筒部とに分離し、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする切削加工装置。A scanning guide member having an opening that inserts a cutting tool and exposes a blade portion of the cutting tool is provided, and the scanning portion of the scanning guide member is rotated at a predetermined pressure on a workpiece scanning reference surface while the cutting tool is driven to rotate. In a cutting device that presses with and cuts burrs or chamfered portions in the vicinity of a workpiece copying reference surface with the blade portion,
The copying guide member is separated into a first tube portion and a second tube portion with the opening as a boundary, and the first tube portion and the second tube portion can roll with respect to the workpiece copying reference plane. A cutting apparatus characterized in that it is configured so that the size of the opening between the tube portions can be adjusted.
前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の切削加工装置。Attaching a tool holding device to the moving means for moving the cutting tool at the time of cutting, and attaching the cutting tool to the tool holding device,
While moving the cutting tool, the size of the opening between the cylinders is adjusted by adjusting means for adjusting the size of the opening between the cylinders according to the burr on the workpiece surface or the width of the chamfered part. cutting device according to claim 1 or 2, further comprising a control means for automatically adjusting the of.
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第1筒部と第2筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする切削加工方法。A copying guide member having an opening for inserting a cutting tool and exposing a blade portion of the cutting tool is provided, and the copying portion of the copying guide member is set to a work copying reference plane while the cutting tool is rotationally driven. In a cutting method of pressing a pressure and cutting a burr or chamfered portion in the vicinity of a workpiece copying reference surface by the blade portion,
The copying guide member is separated into a first tube portion and a second tube portion with the opening portion as a boundary so that the size of the opening portion between the tube portions can be adjusted, and the first tube portion and the first tube portion are separated. A cutting method characterized by cutting a burr or chamfered portion of a workpiece surface with the blade portion while rolling the two cylindrical portions with respect to the workpiece copying reference surface.
当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第1筒部と前記第2筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項4に記載の切削加工方法。The workpiece copy reference surface of the workpiece is bent,
The burr or chamfered portion of the bent surface is cut by the blade portion while pressing and rolling the opening edges of the first tube portion and the second tube portion on the bent workpiece copying reference surface. The cutting method according to claim 4 .
当該刃部が前記第1筒部と前記第2筒部間の開口部に露出し、
前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、
前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項5に記載の切削加工方法。The cutting tool includes the blade portion around the entire circumference,
The blade portion is exposed in an opening between the first tube portion and the second tube portion;
Even if the movement trajectory of the cutting tool is curved or bent,
Always pushing the second cylindrical portion and the first cylindrical portion with respect to the workpiece copying reference surface, while rolling, according to claim 5, characterized in that the cutting burr, or chamfer by the edge portion Cutting method.
ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、
前記第1筒部と前記第2筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項5又は6に記載の切削加工方法。Attaching a tool holding device to the moving means for moving the cutting tool relative to the workpiece, and attaching the cutting tool to the tool holding device,
In addition to storing the shape of the workpiece copying reference surface in teaching,
Always pushing the second cylindrical portion and the first cylindrical portion with respect to the workpiece copying reference surface, while rolling, to claim 5 or 6, characterized in that cutting burr or chamfer by the edge portion The cutting method described.
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