JP2000288907A

JP2000288907A - 研磨方法及び装置

Info

Publication number: JP2000288907A
Application number: JP8557899A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsumoto; 弘松本; Mamoru Uenoyama; 衛上野山; Ken Ryo; 建廖
Original assignee: Uyemura Solar Co Ltd
Current assignee: Uyemura Solar Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【解決手段】内部にメディアが充填された円形研磨槽
と、この研磨槽内の下部に回転可能に配設され、その回
転により上記メディアを撹拌流動させる回転円盤と、ワ
ークが着脱可能に取り付けられるスピンドルを上下方向
移動可能に支持するスピンドル支持装置とを備えたこと
を特徴とする研磨装置。【効果】本発明によれば、ワークを研磨槽外から自由
に動作させることができ、効率の良いかつ良好な流動研
磨を行うことができ、しかも使用上の安全性も高いもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨槽内で旋回流
動するメディア中でワークを研磨する流動研磨方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
乾式流動研磨装置としては、例えば特公平５−１７７号
公報に記載のものが知られている。この装置は、固定ギ
アとこれに噛合する遊星ギアとを備え、遊星ギアを固定
ギアに沿って５０ｒｐｍ以上の速度で公転させつつ自転
させることにより、前記遊星ギアと連結したスピンドル
を公転かつ自転させ、静止研磨槽内に充填した乾式メデ
ィアを前記スピンドルの回転によって撹拌することによ
り、乾式メディアを高速流動させると共に、この高速流
動する乾式メディアに付着した研磨剤によりワークを研
磨するようにした乾式高速流動研磨装置であって、前記
遊星ギアのギア数と前記固定ギアのギア数とを１．２：
１〜４：１とし、かつ前記スピンドルを筒状に形成し、
このスピンドル内に回転軸を回転可能に配設すると共
に、この回転軸を回転させる回転機構を設け、前記回転
軸の下部にワーク取付治具を設け、このワーク取付治具
にワークを取り付けて、ワークを前記スピンドルの公転
及び自転と一体に回転させると共に、前記回転軸の回転
と一体に回転するワーク取付治具を中心に自転させるよ
うにしたものである。この装置を用いた研磨方法は、研
磨槽中でワークとメディアを高速で相対摩擦を行うこと
により、短時間に研磨ができるものであった。

【０００３】しかし、上記装置は、研磨槽にギアボック
スを収容する筒状ボックスが嵌合して内部に密閉研磨室
を形成するようにして研磨を行うものであり、研磨時に
研磨槽が密閉された状態で研磨を行うものであるため、
以下のような問題があった。

【０００４】即ち、上記研磨方法は、スピンドルにワー
クを取り付け、密閉槽中で研磨するため、連続的に研磨
することができず、また、研磨したい箇所を重点的に研
磨するには、ワークの姿勢を変えたり、停止させたり、
ゆっくり回転させるような制御が要求されるが、このよ
うな制御が機構上困難であり、更に不要箇所も研磨する
ため、余分な研磨時間を要していた。特に従来方法で
は、研磨メディアの流動よりも、研磨槽へのメディア挿
入量によるメディア密度による研磨力が大きいため、治
具に固定したワークが２段，３段になると、上側に取り
つけられたワークの方が研磨力が不足する致命的な欠点
を持っていた。また、スピンドルにワークを固定したと
き、ワークの外周が槽に近い方が研磨効果は大きいが、
ワークを外周に近づけるためにワークの形状によってワ
ークごとに治具を作り直す必要があり、コスト高になっ
ていた。

【０００５】更に詳述すると、従来方法では、密閉槽中
のメディアの中でワークが取り付けられた治具を固定し
たスピンドルの回転でメディアの流動槽を作り、その中
でワークを自転・公転させて、メディアの流動速度より
早いワークの回転で相対摩擦を作って研磨していた。こ
のような条件では、ワークの自転が早いためメディアを
跳ね飛ばし、メディアとの接触時間が短くなり、研磨が
できない箇所が生じた。特に大きな問題点は、治具に固
定したワークの上下に研磨差が生じ、このため数多くの
ワークを処理するには限界があった。また、ワークによ
っては、ワーク自身の回転（スピンドルに取り付けたワ
ークがスピンドルの回転によって水平自転するのではな
く、これとは別個のワーク自身の回転）が必要なため、
スピンドル内部に更に径の小さいスピンドルを挿入して
ワークを別個に制御する方法も提案されたが、外部のス
ピンドルに引っ張られて連れまわりする問題が生じ、従
来方法では理想とするワークの研磨（回転及び姿勢制
御、揺動）は困難であった。

【０００６】しかも、従来装置は、スピンドル軸が固定
であり、３軸，４軸，６軸などの専用機しかなく、増産
が必要な場合には、更に１台購入せねばならない問題も
あった。また、スピンドルの軸数が多くなるほどスピン
ドル駆動モーターが大きくなる装置上の欠点があった。

【０００７】更に、治具と研磨槽とのギャップが大きく
なると、研磨効果が劣ると共に、研磨槽の一部しかメデ
ィアが流動せず、局部的高温となる場合があった。この
ため、従来装置では、研磨槽外周や中心部に温度計を設
置して対応しているが、メディアの流動が少ないと実際
の温度が検出できない大きな問題があった。即ち、従来
装置は、連続運転するための安全対策も非常に困難であ
る。また、従来装置は、研磨槽の内外周部及び槽底部に
おいてメディアが流動しない部分があり、特に内周部や
底部は殆どメディアが流動しない状態にある。そのた
め、研磨中のメディア温度の実測、冷却が不完全とな
り、異常発熱の現象が生じるおそれがある。乾式メディ
アは、植物性繊維や実、殻などを粉砕したものや合成樹
脂に研磨剤が入った粒状、柱状のものが使用されるが、
いずれも断熱材として作用し、保温効果があることか
ら、装置運転後に発煙現象が生じるおそれがあり、安全
上重要な課題であった。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、連続研磨が可能であると共
に、所用箇所を優先的に研磨することも可能であり、短
時間に要求する研磨効果を達成し得、しかも発熱、発煙
防止の上からも有効な流動研磨方法及び研磨装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【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、下記研磨方法及び研磨装置を提供する。請求項１：円形研磨槽内にメディアを充填すると共に、
上記研磨槽内下部に回転円盤を回転可能に配設し、この
回転円盤を回転させることにより、上記メディアを撹拌
流動させ、この流動するメディア中にスピンドルに取り
付けられたワークを挿入して、このワークを上記流動メ
ディアで研磨することを特徴とする研磨方法。請求項２：内部にメディアが充填された円形研磨槽と、
この研磨槽内の下部に回転可能に配設され、その回転に
より上記メディアを撹拌流動させる回転円盤と、ワーク
が着脱可能に取り付けられるスピンドルを上下方向移動
可能に支持するスピンドル支持装置とを備えたことを特
徴とする研磨装置。請求項３：スピンドルが上記支持装置に回動可能かつ水
平方向移動可能に支持された請求項２記載の研磨装置。請求項４：複数のスピンドルが支持装置に互いに所定間
隔離間して回動可能に支持された請求項２又は３記載の
研磨装置。請求項５：支持装置が研磨槽の側方に配設され、一のス
ピンドルが上記研磨槽内に挿入された状態にある時、他
のスピンドルが研磨槽外に配置されるようにした請求項
４記載の研磨装置。請求項６：スピンドルが自転可能に支持装置に取り付け
られた請求項２乃至５のいずれか１項記載の研磨装置。請求項７：研磨槽の底部に圧縮空気導入管を連結して、
この導入管より導入される圧縮空気をメディアに流動さ
せるようにした請求項２乃至６のいずれか１項記載の研
磨装置。

【００１０】本発明は、開放された円形研磨槽中で回転
円盤が回転することによって得られる遠心力でメディア
を強制的に流動旋回させ、この流動層中でワークを固定
して研磨することができる。従来装置が研磨槽と治具を
固定するスピンドルとが一体型であるのに対して、本発
明装置及び方法は、研磨槽とワーク保持とが分離型であ
るため、上述の課題をすべて解決できるものである。

【００１１】即ち、本発明は、メディア流動層の形成と
ワーク保持及び加工動作を２つに分けることによって、
短時間に目的とする研磨効果を得ること、研磨したい箇
所を研磨すること、発熱・発煙を防止することができ
る。

【００１２】更に詳述すると、本発明の研磨装置及び研
磨方法は、円形研磨槽中に設置された円盤が回転する遠
心力を利用してメディアを槽中で流動旋回させ、その中
に研磨ヘッド（スピンドル支持装置）に支持されたスピ
ンドルに固定された治具あるいはスピンドルに直接取り
付けられたワークを槽外から挿入し、ワークの自転、停
止、角度調節、揺動などを制御して研磨し、研磨終了
後、槽外へ取り出し、ワークの脱着を行うことができ
る。本発明の特徴は、この研磨ヘッドを研磨槽の大きさ
に応じて複数個設置できることである。更に、研磨終了
後は直ちにワークの脱着が可能となり、従来装置のバッ
チ生産に対して連続運転が可能となる。

【００１３】この場合、研磨槽外にある研磨ヘッドは、
従来装置にはないワーク保持や姿勢を自由に変える構成
を容易に付設することができる。従来装置のワークの姿
勢制御として自転は可能であるが、揺動や上下動、角度
変更、ワーク自転の停止、回転制御はできない。本発明
はかかる制御は容易で、従って、必要な研磨箇所のみ研
磨ができ、従来装置のようにワークの上下差や研磨不良
箇所を修正する目的でワークを掴み直して再度研磨する
必要は全くない。研磨ヘッドは量産化されているロボッ
トが容易に利用できる。

【００１４】本発明の研磨装置及び研磨方法により連続
運転を行う場合、ワークとメディアとの接触摩擦熱によ
ってメディアの温度が上昇しやすくなる。しかし、従来
装置と違って、遠心力によるメディアの流動は滞留する
ことなく槽全体を旋回流動する。このため、メディアの
温度を容易にしかも正確に測定でき、局部的加熱、発煙
などを未然に防止できる。

【００１５】この場合、冷却の手段は、円筒形研磨槽の
下部から圧縮空気の供給によって、メディアの冷却と磨
耗したメディア屑を槽外へ排出することが容易にでき
る。

【００１６】本発明の装置は、従来の密閉型装置と違
い、研磨槽が開放式であり、槽外から各種の操作ができ
るため、研磨効果の向上、能率性、安全性、経済性の点
からも非常に効果のある装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態及び実施例】図１，２は、本発明の
乾式流動研磨装置の一実施例を示すもので、図中１は架
台であり、この架台１上に内部に乾式メディア３が投入
される円形研磨槽２が固定されている。この研磨槽２
は、上端が開放された短軸有底円筒状に形成され、その
周側壁２ａは外方に向けて円弧状に膨出され、これによ
り上端開放口２ｂの周縁部２ｃが内方に突出した状態に
形成され、後述するように乾式メディア３が撹拌流動さ
れ、周側壁２ａ内面に押し付けられるときに、メディア
３が開放口２ｂからみだりに外部に飛散されないように
なっている。

【００１８】上記研磨槽２内の下部中央には、回転円盤
４が回転可能に配設されており、一方、上記架台１内中
央部にはモーター５が配設されていると共に、このモー
ター５の回転軸６は、上記研磨槽２を貫通して上方に突
出し、上記回転円盤４の中心部にこの回転軸６の突出上
部６ａが固定され、これによって上記モーター５の駆動
でその回転軸６が正逆回転すると、これと一体に回転円
盤４が正逆回転するようになっている。なお、図中７は
軸受である。

【００１９】また、上記研磨槽２の底部には、上記回転
円盤４と研磨槽２底部との間に形成された間隙８に圧縮
空気を導入する圧縮空気導入管９が連結されている。な
お、図では導入管９は１本だけであるが、周方向に沿っ
て互いに等間隔ずつ離間する複数本の圧縮空気導入管を
配設することが好適である。

【００２０】上記研磨槽２においては、上記回転円盤４
の回転とその遠心力により、研磨槽２内のメディア３が
槽２の周側壁２ａ内面に押圧されるような作用を受けな
がら撹拌、旋回流動され、研磨槽２内の側部にメディア
３の流動層３ａが形成される。

【００２１】１０はスピンドル支持装置（研磨ヘッド）
で、上記研磨槽２の外側方に配設されている。この支持
装置１０は、主柱１１と、この主柱１１に適宜な駆動装
置（図示せず）により上下方向移動可能かつ回動可能に
取り付けられた支持ブロック１２とを具備し、この支持
ブロック１２の側部には、所定数（１本でもよいが、好
適には２本又はそれ以上の複数本、図では２本）の水平
支持軸１３，１３が適宜な駆動装置（図示せず）により
水平方向移動可能に取り付けられている。水平支持軸１
３，１３の先部には、スピンドル駆動ボックス１４，１
４が取り付けられていると共に、このスピンドル駆動ボ
ックス１４，１４の下端部よりスピンドル１５，１５が
突出し、その下端部に治具脱着用チャック１６，１６が
着脱可能に取り付けられ、このチャック１６，１６に治
具１７，１７が吊下されている。そして、この治具１
７，１７には、ワークＷ，Ｗが着脱可能に取り付けられ
るようになっている。

【００２２】ここで、上記スピンドル駆動ボックス１
４，１４内には、図示していないが、モーター等の適宜
な駆動装置が内蔵され、上記スピンドル１５，１５を正
逆回転し得るようになっており、この回転と一体にチャ
ック１６，１６を介して治具１７，１７及びワークＷ，
Ｗが回転する。なお、図１において、１８は温度センサ
ーである。

【００２３】上記研磨装置を用いて研磨する方法につき
説明すると、モーター５を駆動させてその回転軸６を回
転させ、これと一体に回転円盤４を回転させると共に、
圧縮空気導入管９より圧縮空気を回転円盤４と研磨槽２
底部との間の間隙８に導入し、これによって研磨槽２内
に予めその１／２程度の容量で投入した乾式メディア３
を研磨槽２の周側壁２ａ内面に押し付けるように作用さ
せて、研磨槽２内の側部に旋回、流動するメディア３の
流動層３ａを形成する。一方、ワークＷを取り付けた治
具１７を吊下するチャック１６をスピンドル駆動ボック
ス１４のスピンドル１５に取り付け、次いで支持ブロッ
ク１２を主柱１１に対し上昇させ、更に回動させ、また
支持軸１３を水平方向に進退させ、上記ボックス１４を
上記流動層３ａの上方に位置させる。次いで、ブロック
１２を降下させ、これと一体にボックス１４及びスピン
ドル１５を降下させてワークＷを流動層３ａ内に挿入
し、上記撹拌、旋回流動するメディア３により、ワーク
Ｗを研磨するものである。このとき、必要に応じてスピ
ンドル１５を上下揺動させたり、上記主柱１１を中心と
して周方向に揺動させたり、水平方向に揺動させたり、
更にはスピンドル１５を回転することにより、治具１７
及びこれに取り付けられたワークＷを揺動、回転させて
研磨することができる。

【００２４】研磨後は、ブロック１２及びこれと一体に
ボックス１４を上昇させてワークＷを流動層３ａより引
き上げ、次いで支持軸１３の進退、ブロック１２の回
動、下降によりワークＷを研磨槽２外側方の脱着位置に
移動する。

【００２５】ここで、上記回転円盤４の回転速度は、適
宜選定されるが、３０〜４００ｒｐｍ、より好ましくは
５０〜３００ｒｐｍ、更に好ましくは１００〜２００ｒ
ｐｍとすることができる。この場合、回転円盤４は、必
要によっては正転と逆転とを所定時間ごとに繰り返すこ
とができる。

【００２６】また、圧縮空気としては、ブロアー等によ
って１〜５０ｍ³／分程度の圧縮空気を導入することが
できる。

【００２７】ワークＷは、その必要に応じ、停止状態で
研磨してもよく、またスピンドル１５の回転によって回
転させながら研磨してもよい。従って、ワークＷの回転
数は、制限されるものではないが、０〜２００ｒｐｍ、
特に０〜５０ｒｐｍの範囲で選定することが好適であ
る。なお、ワークＷを回転させる場合も、正転のみなら
ず、正転と逆転とを適宜間隔ごとに繰り返しながら研磨
することができる。更に、上述したように、上下方向、
スピンドルの周方向、水平方向に適宜揺動することがで
きる。

【００２８】加工条件は、ワークの材質（樹脂、金属
（アルミ・ＳＵＳ他））の相違や加工目的（バリ取り、
光沢仕上げ等）によって適宜変更できる。本発明は加工
条件を自由に設定できるのが特徴である。

【００２９】本発明に用いるメディアは、植物性のトウ
モロコシの芯、クルミや桃の実の殻などを粉砕した各種
粒度のものを用いることができる。この材料は研磨砥粒
を含んでいないため、粉末や練り状あるいは液体状の油
性研磨剤を添加して、メディア表面を被覆することがで
きる。また、研磨剤を予め被覆したメディアを使用して
もよく、槽中で添加してもよい。油性研磨剤は、金属バ
フ加工に用いられる公知の材料が適当に選択される。油
性研磨剤以外の材料として、各種沸点をもつ石油系材料
として灯油やスピンドル油、マシン油も潤滑剤として用
いることもできる。また、油性研磨剤を水と乳化した液
体研磨剤も用いることができる。従って、界面活性剤等
も浸透性や付着性向上剤として使用できる。

【００３０】植物性メディアのほかに、必要に応じて、
樹脂製メディア、例えば材質としてユリア、フェノー
ル、メラミン、アクリル、ナイロン、尿素樹脂などに砥
粒を添加した成形品を植物性メディアに混合し、あるい
は単独で使用できる。特に、大きなバリ取りの場合に
は、メディア密度を上げるために有効な方法である。

【００３１】本装置による研磨方法の適用材質は、黄
銅、亜鉛ダイキャスト、アルミ及びアルミニウムダイキ
ャスト、ステンレス、鉄、チタン、マグネシウム、樹脂
などで、バリ取り、酸化皮膜除去、研磨加工などに利用
でき、非常に用途が広い。具体的な加工物例としては、
黄銅製品では真鍮製時計ケース、水洗金具、各種バル
ブ、亜鉛ダイキャストやアルミ及びアルミニウムダイキ
ャストではドアハンドルなど、各種鋳造、鍛造品で大き
な形状のものでは自動車用アルミホイールにも適用でき
る。塗装面の皮膜除去も容易に行うことができる。ステ
ンレスでは時計部品のほか、各種厨房器具類に適用でき
る。チタンやマグネシウムでは医療器具や釣具、カメラ
部品にも適用でき、治具に固定さえできれば材質や形状
に左右されない。

【００３２】上記研磨方法によれば、回転円盤４の回転
よりその遠心力でメディア３は研磨槽２の周側壁２ａ内
面に押し付けられるようにして外周側壁２ａに沿って旋
回流動し、メディア３の流動層３ａが形成されるが、こ
の場合、流動層３ａは、図２に示したように、主として
層流３ａ−１であり、中心側上部において乱流３ａ−２
（図２中斜線部分）となる。本発明においては、上記流
動層３ａの層流部分３ａ−１にワークＷを挿入すること
により、メディア３とワークＷとの相対摩擦により良好
な研磨が行われるものである。

【００３３】この場合、従来の乾式流動研磨方法にあっ
ては、スピンドル（治具、ワーク）の高速公転によりメ
ディアを流動させていたものであるが、本発明において
は、メディア３の流動は回転円盤４の回転によって行わ
れるものであるため、スピンドル１５、治具１７の自転
に加え、スピンドル１５、治具１７の運動制御が容易と
なり、スピンドル１５、治具１７を水平揺動、上下揺動
させることによりワークＷを水平揺動、上下揺動させる
ことができ、また従来方法は、治具の自転は治具の公転
と一体とされていたため、公転と独立して自転制御を行
うことが困難であったが、本発明は、メディア３の流動
状態は回転円盤４の回転態様を制御する一方、スピンド
ル１５、治具１７の自転制御はこれとは独立して行うこ
とができるので、スピンドル１５、治具１７の自転数、
正逆切換、正転と逆転の間隔などを自由に選定すること
により、ワークＷの回転態様を選定でき、またスピンド
ル１５、治具１７を中心軸とするワークＷの周方向に沿
った揺動も可能になる。更に、従来方法においては、ワ
ークを静止させることができないものであったが、本発
明はワークＷを静止させた状態で研磨でき、ワークＷの
治具１７に対する取付角度の変更も容易に行うことがで
きる。なお、上記実施例では、図示していないが、必要
に応じ、公知の機構によりスピンドル、治具の回転とは
別に、ワーク自身を自転させることもできる。

【００３４】従って、本発明によれば、ワークＷの運
動、姿勢制御が容易であり、ワークＷの材質、形状、大
きさ、個数等に応じた良好な研磨を行うことができる。

【００３５】更に、従来方法では、ワークの部分研磨が
行い難いものであったが、本発明法は、全面研磨のみで
はなく、部分研磨も容易である。

【００３６】また、本発明の研磨方法は、研磨槽が密閉
型ではなく、上端部が開放され、この上端開放口から自
由にワークを挿脱する方式であるので、従来の研磨装置
がスピンドルが固定され、専用機となり、しかも研磨操
作もバッチ型であったのに対し、研磨ヘッドの増減が可
能であり、連続研磨も可能で、自動化にも容易に対処し
得る。

【００３７】例えば、図１に示したように、一方の治具
１７に取り付けたワークＷを研磨しながら、他方の治具
１７の研磨済みのワークを取り外し、研磨すべき新しい
ワークＷを取り付けて準備を行い、一方のワークＷを研
磨した後、上述したようにブロック１２及びボックス１
４を作動させて、他方のワークＷを流動層３ａに浸漬し
て研磨を行うことができ、また、図２に示したように、
複数のスピンドル支持装置（研磨ヘッド）１０を用いて
同時に多数のワークＷを研磨することができるが、この
場合、治具１７、スピンドル１５を支持するスピンドル
支持装置１０の配置位置は、ワークの種類等に応じて自
由に変更でき、従来のように研磨軸及び研磨位置が固定
スピンドル数で決定されるものとは異なり、研磨軸の
数、研磨位置を自由に設定し得、研磨ヘッドの増減が可
能である。

【００３８】なお、本発明の研磨槽２は、上述したよう
に上端開放型であるので、研磨剤の補給が研磨中でも容
易であり、この点からも研磨の連続化、自動化に適して
いる。

【００３９】更に、本発明においては、研磨槽２を上端
開放型に構成し、研磨槽２の底部より圧縮空気を導入す
ることにより、流動するメディア３を直接冷却でき、メ
ディア３の局部加熱等のおそれが軽減できる。この場
合、この圧縮空気は、研磨槽２の上端開放口２ｂから逃
散させることができ、このときに、図１には図示してい
ないが、集塵機を通して随伴する研磨屑等を除去して系
外に排出することができる。

【００４０】この場合、研磨槽のメディアの温度は、加
工能率や異常発熱の監視などの安全上重要であり、図１
に示す温度センサー１８は研磨槽側壁に設置する。この
温度センサーは、研磨槽の上部あるいは下部どこでもよ
いが、メディアに乱流を起こさせない場所に設置し、一
定温度に到達したら警報を出すか装置を全停止すること
ができる。

【００４１】以上のように、本発明は、従来の研磨槽と
ワーク固定治具とが一体型の乾式流動研磨とは異なり、
研磨槽と槽外からワークを出入させる研磨ヘッドとが分
離した分離型の研磨方式である。従来方法のメディアの
流動は、ワーク固定スピンドルが研磨槽に入ったメディ
アをスピンドルの自転・公転によって流動させる。これ
に対し、本発明は、回転円盤の遠心力により研磨槽内に
挿入したメディアの流動を起こさせるため、メディア流
動機構が幾分異なるが、仕上外観では顕著な差は認めら
れない。このことから、従来型の槽中のメディア中を混
合機のような機構でもって流動摩擦で研磨する方法と、
本発明のようにメディア流動層中にワークを埋没させて
研磨する方法は、流動速度やメディア密度が同一であれ
ば、基本的には研磨機構は同じではないかと推測され
る。

【００４２】しかし、研磨装置を研磨槽と槽外からロボ
ットにより動作可能な研磨ヘッドで構成し、研磨ヘッド
により少なくともスピンドルの上下動及び１８０度旋回
並びに水平移動、スピンドル自体の回転を行うように構
成することが簡単で、これによって加工物を研磨したい
箇所で静止させたり、あるいは低速回転、メディア流動
層中での揺動などすべての制御が可能となり、従来装置
と比較して短時間に連続的にしかも安全に使用できるも
のである。

【００４３】なお、本発明装置は、図示の実施例に制限
されるものではなく、研磨槽を加熱防止のためにその全
体又は一部を２重槽として構成し、その間に冷却水を流
すことにより水冷することもでき、また、上述したよう
に、研磨槽の上端開放部から流出する圧縮空気の集塵の
ため研磨槽の上方に集塵ダクトを設置し、集塵回収機に
て回収することができ、必要により、研磨ヘッドの駆動
部を除いて装置全体を集塵ダクトにより覆うこともでき
る。

【００４４】更に、研磨ヘッドは、研磨槽の上方にロボ
ット等により水平方向走行可能に配設し、この研磨ヘッ
ドに複数本のスピンドルを設け、同時に各スピンドルを
操作して、同時に研磨を行うことができる。

【００４５】なおまた、本発明は、乾式方法だけではな
く、湿式研磨にも利用することができ、その他の構成に
ついても本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更する
ことができる。

【００４６】次に、実験例により本発明の効果を具体的
に示す。

【００４７】〔実験例〕本発明の効果を明らかにするた
めに、アルミダイキャストのドア取手を用いて、図１に
示す装置と特公平５−１７７号公報に示された従来装置
とを用いて、仕上面の比較を行った。

【００４８】直径それぞれ８００ｍｍの研磨槽にて行
い、表１の結果を得た。なお、乾式メディアは１５００
〜３０００μｍのものを使った。研磨剤は油脂に砥粒
（アルミナ）を混合した常温でペースト状のものを用い
た。

【００４９】

【表１】＊１メディア流動速度：本発明品の場合、研磨槽回転
円盤を１２０ｒｐｍ回転させた周速。密閉型は、治具外
周部の直径７５０ｍｍで１２０ｒｐｍで回転させた時の
理論周速値。＊２ワーク取付個数：１ヘッド当りのワーク取付個数
は、比較しやすいようにそれぞれ６個とし、研磨ヘッド
３台で行った。一方、比較例は、３軸のスピンドルに６
個取りつけて３スピンドル×６個＝１８個とした。＊３加工物の仕上個数：本発明方法は、３台の研磨ヘ
ッドが順次稼働する方式で、ワークの脱着時間差が生じ
る。第１ヘッドは１５回の研磨が行えたが、第２，第３
ヘッドは研磨途中であり、仕上数に入れなかった。従っ
て研磨個数は以下の通りとなる。１ヘッドワーク脱着時間１分，研磨時間３分，総加工時間４分，６０／４×６＝９０個２ヘッド１分遅れとなり１回分少ない数量となった＝８４個３ヘッド２分遅れとなり１回分少ない数量となった＝８４個合計＝２５８個比較例は、１軸当り加工物脱着に１分とすると３軸で３
分要する。研磨時間３分でのバッチ生産となるため、１
タクト６分となり、６０÷６×１８＝１８０個となる。＊４研磨量：運転スタートからワークの加工前重量−
加工後重量でもって研磨量とした。ワークは、各工程か
ら任意に上段に取りつけたワークを１０個選んで、その
平均減量（ｍｇ）を示した。

【００５０】以上の結果、メディア流速は本発明装置が
幾分早いものの、加工ワーク数は１．４倍にもなり、従
来のバッチ方式より連続運転の方が量産化が優れてい
る。また、本発明品は従来方法より挿入メディアが約４
０％少ない。メディアの磨耗にも影響するが、効率のよ
い研磨といえる。目視による外観評価は、比較例では幾
分バラツキがあった。特に、治具は２段の３個付けとな
るため、上段の３個は研磨不良があった。これは従来方
法の欠点で、上部と下部のメディア密度が大きな影響を
与えている。一方、本発明品は研磨のバラツキは確認で
きなかった。従って、流動が良いため、あまり大きなメ
ディア密度の差がなかったものと判断される。

【００５１】図３は、１０回の研磨回数の発熱とそれぞ
れ回数ごとの研磨減量を調べたものである。研磨量は比
較例の方が明確に少ない。研磨槽の温度上昇は研磨装置
の機構の違いを示した。実施例はメディア全体が流動
し、均一な温度分布となることにより、研磨槽底部から
の圧縮空気の供給と上部からの集塵効果によって発熱が
抑えられていることが証明された。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、ワークを研磨槽外から
自由に動作させることができ、効率の良いかつ良好な流
動研磨を行うことができ、しかも使用上の安全性も高い
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分断面側面図であ
る。

【図２】同例の概略平面図である。

【図３】実施例と比較例における研磨回数とメディア温
度及び研磨量との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１架台２研磨槽３メディア３ａメディアの流動層４回転円盤５モーター６回転軸９圧縮空気導入管１０スピンドル支持装置１１主柱１２支持ブロック１３支持軸１４スピンドル駆動ボックス１５スピンドル１６チャック１７治具１８温度センサーＷワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野山衛中華人民共和国香港ツーエンワンキャッスルピークロード388 シー・ディ・ダブリュービル19階Ａ・Ｂブロック上村旭光有限公司内 (72)発明者廖建中華人民共和国香港ツーエンワンキャッスルピークロード388 シー・ディ・ダブリュービル19階Ａ・Ｂブロック上村旭光有限公司内Ｆターム(参考） 3C058 AA01 AA09 AA16 AB01 AB03 AB04 AB06 AB08 CB03 CB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円形研磨槽内にメディアを充填すると共
に、上記研磨槽内下部に回転円盤を回転可能に配設し、
この回転円盤を回転させることにより、上記メディアを
撹拌流動させ、この流動するメディア中にスピンドルに
取り付けられたワークを挿入して、このワークを上記流
動メディアで研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項２】内部にメディアが充填された円形研磨槽
と、この研磨槽内の下部に回転可能に配設され、その回
転により上記メディアを撹拌流動させる回転円盤と、ワ
ークが着脱可能に取り付けられるスピンドルを上下方向
移動可能に支持するスピンドル支持装置とを備えたこと
を特徴とする研磨装置。
【請求項３】スピンドルが上記支持装置に回動可能か
つ水平方向移動可能に支持された請求項２記載の研磨装
置。
【請求項４】複数のスピンドルが支持装置に互いに所
定間隔離間して回動可能に支持された請求項２又は３記
載の研磨装置。
【請求項５】支持装置が研磨槽の側方に配設され、一
のスピンドルが上記研磨槽内に挿入された状態にある
時、他のスピンドルが研磨槽外に配置されるようにした
請求項４記載の研磨装置。
【請求項６】スピンドルが自転可能に支持装置に取り
付けられた請求項２乃至５のいずれか１項記載の研磨装
置。
【請求項７】研磨槽の底部に圧縮空気導入管を連結し
て、この導入管より導入される圧縮空気をメディアに流
動させるようにした請求項２乃至６のいずれか１項記載
の研磨装置。