JP2000210848A - チュ―ブ内面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石がワーク内面に倣っても研磨むらを生じ
ることはなく、ワーク１回転当たりの移動台の送り量を
大きくして研削能率を上げることができるチューブ内面
研磨装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 移動台３に設けた支持アーム４の先端に
４節平行リンク１８を介して研削ヘッド１７のヘッド台
２１が取り付けられている。前記研削ヘッド１７は、ヘ
ッド台２１に支承された駆動軸２３の先端には弾性体よ
り成る駆動プーリ２４が装着され、また駆動軸２３に平
行な従動軸２５の先端には従動プーリ２６が装着され、
駆動プーリ２４と従動プーリ２６とに研磨ベルト２７が
巻回されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チューブ形状のワ
ークの内面に生じたバリ等の突起を除去するのに適した
研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】管などの円筒物を押出成形または射出成
形すると、その成形物の内外面に、いわゆるバリが発生
する。また、含浸処理を施したセラミックス、例えばシ
リコン含浸炭化珪素の場合、チューブ形状のワークに内
面に含浸剤であるシリコンの吹き出し等による突起状の
バリが発生する。製品化のためには、これらのバリを除
去しなければならず、従来、先端部に研削用砥石を取り
付けた小型のハンドグラインダを用いて、チューブ形状
のワーク内面に生じたバリを研削除去していた。

【０００３】しかし、ハンドグラインダを使用した手作
業の研削作業では、誤ってバリ以外のワークの内面を削
ってしまったり、あるいはまた、バリを完全に除去する
ことができないために、バリが残存してしまうという技
術的課題があった。また、作業の熟練度により研削作業
の仕上がりが異なるという課題、また作業時間にばらつ
きが生じるという課題、更に手作業のため作業者の筋肉
疲労度が大きく非能率であるという課題があった。

【０００４】このような手作業による研磨作業の課題を
解消するために、本願出願人は先に特開平９−２８５９
６０号公報記載された発明を提案している。この発明に
かかる研削装置の概略を図５、図６に示すと共にその図
に基づいて説明する。なお、図５は研削装置の側面図で
あり、この図においてワークは断面で示されている。ま
た図６は図５の正面図である。この研削装置は、ワーク
Ｗを載置して回転するワーク回転台２と、ワークＷに向
かって進退する移動台（後述する図４の移動台３とほぼ
同様のもの）に設けられた、ワークＷの方向に突出する
支持アーム４と、前記支持アーム４の先端に設けられた
研削ヘッド５とにより構成されている。

【０００５】また、前記ワーク回転台２には、架台６に
取付られたモータ７の出力軸の先端に駆動プーリ８が装
着され、また架台６の上面に２個で一組の軸受９が２組
立設されている。また、それぞれの組の軸受９には回転
ローラ１０が支承され、各回転ローラ１０の端部に設け
られた従動プーリ１１と駆動プーリ８とに、ベルト１２
が巻回されている。従って、モータ７が回転すると、ベ
ルト１２を介して２個の回転ローラ１０が回転し、回転
ローラ１０に載置されたワークＷが回転する。

【０００６】また前記ワークＷの方向に延びる支持アー
ム４の先端部の下面には、片持ち梁１３の屈曲した基端
部が固着されている。前記片持ち梁１３の先端には、研
削ヘッド５のヘッド台１４が固着されている。またヘッ
ド台１４に取付られたモータ１５の出力軸には、砥石１
６が着脱自在に装着されている。このように構成された
研削装置は、ワーク回転台２によりワークＷを回転しな
がら移動台を前進し、ワークＷの内面を砥石１６で研磨
すると、ワークＷの内面にスパイラル状の研磨跡（図５
における斜線部分）が形成され、バリ１が研削される。
なお、図５中の斜線部分に記載された実線は砥石の１回
の送り量を示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このチューブ内面研磨
装置の倣い機構は、弾性撓み変形する片持ち梁１３によ
って構成され、片持ち梁１３の弾性力によって、砥石１
６がワークＷの内面に追従する。しかし、ワークＷの内
面にうねりがあると、うねり面に追従する砥石１６の変
位に応じて片持ち梁１３の撓み変形量が変動して砥石１
６に傾きが生じる。この砥石１６の傾きにより、砥石１
６の端面と研削面（外周面）とが交差する隅部がワーク
Ｗの内面に当たるため、即ち砥石１６の研削面（外周
面）がワークＷの内面に片当たりし、研磨むらを生じる
という技術的課題があった。また、砥石１６の幅は一般
に小さいので、ワークＷ１回転当たりの移動台の送り量
が小さく、研削時間が長いという課題があった。

【０００８】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、砥石がワーク内面に倣っても研磨む
らを生じることはなく、ワーク１回転当たりの移動台の
送り量を大きくして研削能率を上げることができるチュ
ーブ内面研磨装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
なされた本発明にかかるチューブ内面研削装置は、請求
項１に示すように、チューブ形状のワークを水平に、か
つ回転可能に載置するワーク回転台と、前記ワークの内
面に対して平行に進退可能に設けられ、前記ワーク方向
に突出する支持アームを有する移動台と、前記支持アー
ムの先端部に設けられた研削ヘッドとを具備し、前記研
削ヘッドは、前記支持アームの先端部に４節平行リンク
を介して装着されるヘッド台と、前記ヘッド台に支承さ
れ回転駆動源により回転する駆動軸と、前記駆動軸に装
着される弾性体からなる駆動プーリと、前記ヘッド台に
支承され前記駆動軸と平行な従動軸と、前記従動軸に装
着される従動プーリと、前記従動プーリと前記駆動プー
リに巻回される研磨ベルトと、前記研磨ベルトを前記ワ
ークの内面に接触する方向に付勢する倣い機構とを備え
ていることを特徴としている。

【００１０】以上のような構成により、ワークの内面に
倣って砥石が変位しても、４節平行リンクによって、ヘ
ッド台は傾くことがないため、研磨ベルトも傾かない。
その結果、ワーク内面に従来のような研削むらは発生せ
ず、均一に研削することができる。また研磨ベルトは研
削面が広いので、ワーク１回転当たりの研削ヘッド移動
量を大きくすることができ、研削能率が高くなる。

【００１１】ここで、請求項２に示すように、前記倣い
機構は、研磨ヘッドを支持する４節平行リンクの後部側
に設けられるバランサによって構成するのが好ましく、
このような倣い機構は、構造が簡単であり、また安価に
構成することができる。更に、バランサの重量を変更す
ることにより、研削圧を任意に設定することができ、良
好な研削を行うことができる。

【００１２】また、請求項３に示すように、前記支持ア
ームの先端に、前記４節平行リンクを介して複数の研削
ヘッドを設けることが好ましい。この構成により、各研
削ヘッドによりワークの内面を同時に研磨することによ
り、研削能率を複数倍に高めて研削作業を効率化するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図１は本発明のチューブ内面研削装置
における研削ヘッドの斜視図、図２はワーク研削中の研
削ヘッドの側面図、図３は図２の正面図、図４はチュー
ブ内面研削装置全体の側面図である。なお、図２、図４
においてワ−クは断面で図示されている。本発明にかか
るチューブ内面研削装置は、図４に示すように、ワーク
Ｗを載置するワーク回転台２と、ワークＷに向かって進
退する移動台３と、移動台３の先端に設けられる研削ヘ
ッド１７により構成されている。ワーク回転台２および
移動台３に関しては従来例と同様であるが、次に述べる
研削ヘッド１７が従来例と相違する。

【００１４】研削ヘッド１７は、移動台３の支持アーム
４の先端部に４節平行リンク１８を介して取り付けられ
る。なお、前記支持アーム４はワークＷの内面に対して
（ワークＷの回転中心を通る軸線に対して）平行に設け
られている。４節平行リンク１８は、図１に示すよう
に、支持アーム４の先端部に枢着される第１アーム１９
および第２アーム２０と、この第１アーム１９と第２ア
ーム２０の先端部に枢着される研削ヘッド１７のヘッド
台２１とにより構成されている。

【００１５】第１アーム１９と第２アーム２０は相互に
平行であり、第１アーム１９の前後の枢着点間隔は、第
２アーム２０の前後の枢着点間隔に等しく、第１アーム
１９の後部の枢着点から第２アーム２０の後部の枢着点
までの距離は、第１アーム１９の前部の枢着点から第２
アーム２０の前部の枢着点までの距離に等しい。従っ
て、４節平行リンク１８が揺動してもヘッド台２１の向
きは変化せず、支持アーム４に対して平行に移動する。
即ち、ヘッド台２１に設けられた後述する研磨ベルト２
７は、図２（ｂ）に示すようにワークＷの内面に対して
垂直方向に移動するため、常に研磨ベルト２７の研磨面
はワークＷの内面に対して垂直に当たる。

【００１６】ヘッド台２１に装着されたモータ（回転駆
動源）２２の出力軸には、ヘッド台２１の縦壁２１ａに
支承される駆動軸２３の後端が連結され、駆動軸２３の
前端に弾性変形可能な駆動プーリ２４が装着されてい
る。また、駆動軸２３に平行な従動軸２５が、ヘッド台
２１の縦壁２１ａに支承され、従動軸２５の前端に装着
され、また従動プーリ２６と駆動プーリ２４に研磨ベル
ト２７が巻回されている。このように、モータ２２の回
転によってワークＷの内面を研削する研磨ベルト２７を
備える研削ヘッド１７が構成されている。

【００１７】また４節平行リンク１８には、研削ヘッド
１７の自重による回転モーメントが生じるので、この回
転モーメントを打ち消す方向に回転モーメントを生じる
バランサ２８が設けられている。バランサ２８は、第１
アーム１９より屈曲して研削ヘッド１７の反対方向に伸
びるレバー２８ａと、レバー２８ａの端部に着脱自在に
取り付けられる複数のウエイト２８ｂとにより構成され
ている。

【００１８】このバランサ２８の自重による回転モーメ
ントは、研削ヘッド１７の自重による回転モーメントよ
りも僅かに小さく、従って、研削ヘッド１７をワークＷ
の内面に接触する方向に付勢する倣い機構が構成されて
いる。この倣い機構の接触圧は、ウエイト２８ｂを加減
することにより調整することができる。

【００１９】研削ヘッド１７は、前記した構成を採用す
ることによって構造が簡単なため、コンパクトに構成す
ることができる。そして、前記ワークＷの内径が大きい
場合には、図３に示すように、複数の研削ヘッド１７を
複数（図３では２個）配設することができる。この場
合、研削ヘッド１７の夫々に、別個に４節平行リンク１
８を設けることも可能であるが、研削ヘッド１７の構造
を簡単にするため、１つの４節平行リンク１８に複数の
研削ヘッド１７を装着するのが好ましい。

【００２０】次に、以上のように構成されたチューブ内
面研削装置によるワークＷの研削作業を図２〜図４に基
づいて説明する。ワーク回転台２の回転ローラ１０の上
にワークＷを載置し、ローラ１０を回転するとワークＷ
は図３に示すように反時計方向に回転する。一方、研削
ヘッド１７の研磨ベルト２７は時計方向に回転させる。

【００２１】この研磨ベルト２７をワークＷの端部内面
に当てながら移動台３を移動すると、ワークＷの内面が
スパイラル状に研磨される（図２における斜線部分）。
前記研磨ベルト２７はワークＷの内面に一定の接触圧で
接触しながら回転し、ワークＷの内面にうねりがある場
合には、駆動プーリ２４が弾性変形して研削面がうねり
に追従するので、従来例に見られたような砥石の片当た
りが生じることはない。

【００２２】しかも、移動台３の移動方向に対して、ワ
ークＷの内面に高低がある場合には、４節平行リンク１
８とバランサ２８によって構成された倣い機構によっ
て、研磨ベルト２７がワークＷの内面に倣うので、研削
圧が過大、過少になる虞れはない。また４節平行リンク
１８が作動しても、研磨ベルト２７の向きは変動せず、
支持アーム４に対して平行に移動するため、研削面が片
当たりすることはない。このようにして、ワークＷの内
面に突出しているばり１が除去される。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上述べたように構成されてい
るので、下記に示すような効果を奏する。 （１）本発明にかかるチューブ内面研削装置は、研磨ベ
ルトを使用しているので研削幅が広く、従って、ワーク
１回転当たりの研削送り量を高めることができる。 （２）本発明にかかるチューブ内面研削装置は、研磨ベ
ルトの駆動プーリに弾性体を使用しているので、ワーク
内面にうねりがあっても、研削面をうねりに合わせるこ
とができ、砥石の片当たりが生ずることなく、均一な研
削を行うことができる。 （３）本発明にかかるチューブ内面研削装置は、研削ヘ
ッドがワークの内面に倣って変位しても研削ヘッドが傾
かないので、倣い動作によって研削ヘッドの片当たりを
防止することができ、均一な研削を行うことができる。 （４）本発明にかかるチューブ内面研削装置は、研削ヘ
ッドの構造が簡単なため、安価であり、コンパクトにす
ることができる。 従って、チューブ内面研削装置には、チューブ内面の内
径に応じて複数の研削ヘッドを装備することができ、研
削能率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかるチューブ内面研削装置
の主要部である研削ヘッドの斜視図である。

【図２】図２（ａ）は、ワーク研削中の研削ヘッドの側
面図であって、（ｂ）は（ａ）中の円内の拡大図であ
る。

【図３】図３は、図２の側面図である。

【図４】図４は、チューブ内面研削装置全体の側面図で
ある。

【図５】図５は、チューブ内面研削装置の従来例を示す
要部側面図である。

【図６】図６は、図５の正面図である。

【符号の説明】

Ｗ チューブ形状のワーク １ バリ ２ ワーク回転台 ３ 移動台 ４ 支持アーム ５ 研削ヘッド １７ 研削ヘッド １８ ４節平行リンク １９ 第１アーム ２０ 第２アーム ２１ ヘッド台 ２４ 駆動プーリ ２７ 研磨ベルト ２８ バランサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブ形状のワークを水平に、かつ回
   転可能に載置するワーク回転台と、前記ワークの内面に
   対して平行に進退可能に設けられ、前記ワーク方向に突
   出する支持アームを有する移動台と、前記支持アームの
   先端部に設けられた研削ヘッドとを具備し、 前記研削ヘッドは、前記支持アームの先端部に４節平行
   リンクを介して装着されるヘッド台と、前記ヘッド台に
   支承され回転駆動源により回転する駆動軸と、前記駆動
   軸に装着される弾性体からなる駆動プーリと、前記ヘッ
   ド台に支承され前記駆動軸と平行な従動軸と、前記従動
   軸に装着される従動プーリと、前記従動プーリと前記駆
   動プーリに巻回される研磨ベルトと、前記研磨ベルトを
   前記ワークの内面に接触する方向に付勢する倣い機構と
   を備えていることを特徴とするチューブ内面研削装置。
2. 【請求項２】 前記倣い機構は、前記４節平行リンクの
   後部側に設けられたバランサであり、前記バランサの自
   重による前記４節平行リンクのモーメントは、前記研削
   ヘッドの自重によるモーメントと反対方向で、かつ研削
   ヘッド側の自重により僅かに小さいことを特徴とする請
   求項１に記載されたチューブ内面研削装置。
3. 【請求項３】 前記支持アームの先端には、前記４節平
   行リンクを介して複数の研削ヘッドが設けられることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載されたチュー
   ブ内面研削装置。