JPH0313033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はバレル槽を鉛直軸線を中心にして回
転させるとともに、そのバレル槽内のメデイア中
にワークを挿入・保持するようにした竪型バレル
装置に関するものである。

この種のバレル装置は、バレル槽を回転させる
ことによりその内部のメデイアがバレル槽と共に
回転し、したがつてワークを適宜の保持具に取付
け、これをメデイア中に挿入すれば、メデイアと
ワークとの相対速度差によりワークが研摩される
ことは、周知の通りである。ところで従来、この
種のバレル装置におけるワーク保持装置として、
多数のチヤツクを有する多軸ヘツドを回転割出し
可能でかつ昇降自在に構成し、その多軸ヘツドを
バレル槽内に向けて下降させることにより、前記
チヤツクに取付けたワークをメデイア中に挿入・
保持するよう構成したものが知られている。しか
るに、このようなワーク保持装置によれば、多数
のワークを同時にメデイア中に挿入し、保持する
ことができる反面、ワークをチヤツクに着脱する
場合、多軸ヘツドを回転させて各チヤツクを作業
ステーシヨン側に逐一割出し・位置決めしなけれ
ばならないので、チヤツクの数が増える程ワーク
の着脱作業に長時間を要することになり、しかも
総てのチヤツクにワークを取付け終をるまで多軸
ヘツドを上方に引き上げておかなければならない
ので、いずれかのチヤツクに着脱を要しないワー
クを取付けてある場合には、そのワークの研摩が
多軸ヘツドを引き上げている間だけ中断され、加
工能率が悪くなる問題があつた。このような問題
を解消するには、各チヤツクを個別に上下動し得
るよう構成すればよいが、このようにすると、多
軸ヘツドに回転割出し機能と、各チヤツクの昇降
機能とを付与しなければならないので、装置が非
常に大掛かりでかつ高価になる問題が生じる。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、研摩加工に直接供されない所謂アイドルタイ
ムを短縮して加工能率を向上することができ、し
かもワーク保持具の構成が簡単かつ安価な竪型バ
レル装置を提供することを目的とするものであ
る。

すなわちこの発明は、水平回転軸に多数のワー
ク保持腕を放射状に取付けるとともに、各ワーク
保持腕の先端部にワークを遊嵌させて保持させる
ワーク装置部を設け、これらのワーク保持腕を前
記水平回転軸と共に回転させることにより、前記
ワーク装着部に取付けたワークが、鉛直軸線を中
心に回転駆動されている球状内周面のバレル槽内
のメデイア中とメデイアの上方とを通過するよう
に構成したことを特徴とするものであり、したが
つてこの発明によれば、いずれかのワーク保持腕
に取付けられたワークがメデイア中に挿入されて
いるときに、他のいずれかのワーク保持腕に取付
けたワークがメデイアもしくはバレル槽の上方に
突出した状態になるから、ワークの研摩と着脱と
を並行して行なうことができ、その結果アイドル
タイムが短かくなつて加工能率が向上し、しかも
ワークをメデイア中に挿入するための昇降機構が
不要になるから、装置全体の構成を簡単かつ安価
にすることができるのである。またこの発明で
は、バレル槽の内周面が球状をなし、かつそのバ
レル槽が鉛直軸線を中心に回転するから、その内
部に収容したメデイアは遠心力および重力の作用
によつてバレル槽の内周面に対してほぼ均一な深
さになり、またそのバレル槽の内周面の曲率中心
にほぼ一致する位置に回転軸を水平に配置してあ
るため、ワーク保持腕に対するメデイアの抵抗力
が小さくなるうえに、均一な研摩を行なうことが
できる。

以下この発明の実施例を添付の図面を参照して
説明する。第１図はこの発明の一実施例を示す断
面図であつて、バレル槽１は、半球状の基体１ａ
とその上端開口部に取付けた内周面が球面をなす
環状体１ｂとにより、上側に開口した切頭球状体
に形成されており、このバレル槽１は、その下面
中央部に突設した駆動軸２を、機枠３に支持板４
を介して取付けた軸受５に嵌め合わせることによ
り、機枠３に対して回転自在に支持されている。
また、前記駆動軸２は、前記機枠３の下部に取付
けたモータ６に対しプーリ７，８およびベルト９
を介して連結されており、したがつて前記バレル
槽１はモータ６によつて一定方向に回転駆動され
るようになつている。

前記バレル槽１の曲率中心位置には、回転軸１
０が水平に配置され、この回転軸１０に複数本
（第１図では８本）のワーク保持腕１１ａ，…１
１ｈが放射状に取付けられており、これらワーク
保持腕１１ａ，…１１ｈの先端部はバレル槽１の
内周面近傍まで延びかつその先端部にワーク装着
部１２ａ，…１２ｈが設けられている。ここで前
記回転軸１０を支持するための構造について説明
すると、この回転軸１０は動力伝達箱１３の一端
部に回転自在に取付けられており、その動力伝達
箱１３はバレル槽１の上端開口部から斜め上方に
延出し、その他端部が、前記機枠３に取付けた支
柱１４の上端部に支持板１５を介して固定された
構造となつている。そして、前記支柱１４の上端
部にモータ１６および減速機１７が設けられてお
り、その減速機１７と前記回転軸１０とは、動力
伝達箱１３内に設けたベルト等からなる伝動機構
１８によつて連結されている。

また、前記ワーク装着部１２ａ，…１２ｈにつ
いて説明すると、これらのワーク装着部１２ａ…
１２ｈは同一構成であつて、第２図に示すよう
に、棒状をなすワーク保持腕１１ａ…１１ｈの先
端部にＬ字状の金具１９を固着し、環状ワークＷ
をそのＬ字金具１９にその先端部側から嵌め込む
ようになつている。

なお、第１図中符号２０はカバーであつて、前
記バレル槽１の上端開口部とほぼ同径の開口部を
有し、かつバレル槽１の上端側を蔽うよう機枠３
の上端部に取付けられている。

つぎに上記のように構成したバレル装置による
研摩操作について説明する。まずバレル槽１内に
メデイア２１を所定量入れておくとともに、前記
モータ６を起動してバレル槽１を例えば第１図に
矢印Ａで示す方向に回転させる。すると、メデイ
ア２１は遠心力を受けてバレル槽１の内周面に向
けて押され、その結果メデイア２１はその表層面
がほぼ放物面をなすよう中心部が窪んだ状態にな
つてバレル槽１と共に回転する。その結果、メデ
イア２１の深さは、バレル槽１の内周面が球状で
あることにより、実質上、ほぼ均一な深さにな
る。この状態で前記回転軸１０をモータ１６によ
り例えば第１図に矢印Ｂで示す方向に回転させれ
ば、ワーク保持腕１１ａ，…１１ｈが回転軸１０
と共に旋回してその先端部すなわちワーク装着部
１２ａ，…１２ｈが順次下降して前記メデイア２
１中を通過し、しかる後上昇してバレル槽１の上
方に突出する。したがつてワーク装着部１２ａ，
…１２ｈに取付けたワークＷは、メデイア２１中
を通過している間に、メデイア２１がバレル槽１
と共に回転していることに伴う相対速度差により
研摩される。この場合、第１図に符号１２ｃおよ
び１２ｄで示す位置のワーク装着部に取付けたワ
ークＷには、メデイア２１が第３図に矢印Ｃで示
す方向から作用し、また第１図に符号１２ｆおよ
び１２ｇで示す位置のワーク装着部に取付けたワ
ークＷには、メデイア２１が第４図に矢印Ｄで示
す方向から作用するので、結局ワークＷはメデイ
ア２１中を通過する間に前後両側からメデイア２
１の作用を受けて研摩されることになる。したが
つてワークＷは、ワーク装着部１２ａ，…１２ｈ
に対し第３図および第４図に示すように遊嵌状態
に装着したことと相まつて、全体的に均一に研摩
される。なお、第１図に符号１２ｅで示す位置の
ワーク装着部に取付けたワークＷは、ここにおけ
るメデイア２１の回転速度がほぼ零であるから、
ここでは殆んど研摩作用を受けない。

またメデイア２１の深さが前述したようにほぼ
均一であり、かつワーク保持腕１１ａ，…１１ｈ
を取付けた回転軸１０がバレル槽１内の曲率中心
に位置しているために、ワーク保持腕１１ａ，…
１１ｈがメデイア２１中に特に深く入り込むこと
がなく、したがつてワーク保持腕１１ａ，…１１
ｈに対する抵抗力が小さくなつてその変形が防止
され、またその回転駆動力が小さくて済む。

ところで、上記のバレル装置においては、その
構成から明らかなように、各ワーク装着部１２
ａ，…１２ｈがバレル槽１上方に突出した位置に
順次回転して来るので、前記回転軸１０をモータ
１６により低速で回転させ、あるいは間欠的に回
転させれば、バレル槽１の上方に突出したワーク
装着部に対してワークＷを着脱することができ、
かつその着脱作業の間に他のワークＷ（第１図で
は符号１２ｃ，…１２ｇで示すワーク装着部に取
付けたワーク）が研摩作用を受けることになる。
したがつて上記のバレル装置では、ワーク装着部
１２ａ，…１２ｈに取付けたワークＷを直ちに研
摩工程に進めることができ、しかもワークＷの着
脱作業中に他のワークＷを研摩することができる
ので、加工能率を従来になく高めることができ
る。

なお、前記ワーク保持腕１１ａ，…１１ｈを旋
回させるためのモータ１６や減速機１７等の駆動
機構中に、ゼネバ歯車等の定位置割出し機構を設
け、ワーク装着部１２ａ，…１２ｈを常に一定位
置に停止させるようにすれば、ワークＷの着脱を
容易に自動化することができる。

また、上記のバレル装置では、ワークＷはメデ
イア２１中を通過している間に研摩されるから、
ワーク保持腕１１ａ，…１１ｈをゆつくり旋回さ
せてワークＷがメデイア２１中を通過する時間を
長くし、あるいはワークＷを多数回メデイア２１
中に挿入・通過させれば、ワークＷをより多く研
摩できることは勿論である。さらに、ワークＷが
メデイア２１中を通過する時間を長くするため
に、バレル槽１の上端部を形成する前記環状体１
ｂの高さを高くすることによりバレル槽１の深さ
をよ深くし、かつメデイア２１の量を多くすると
ともにバレル槽１の回転速度を速くし、もつてバ
レル槽１内に生じるメデイア層を深くしてもよ
い。

またさらに、ワークＷの研摩の度合は、ワーク
Ｗとメデイア２１との相対速度差に依るから、上
記のバレル装置では、バレル槽１を高速回転し、
あるいはワーク保持腕１１ａ，…１１ｈを高速で
旋回させれば、ワークＷとメデイア２１との相対
速度差が大きくなるから、研摩力あるいはワーク
Ｗの研摩の度合を高めることができる。

かつまた、上記のバレル装置では、ワークＷが
メデイア流を横切るように移動するので、メデイ
ア２１に撹拌力が作用し、その結果ある程度摩耗
したメデイア粒と未だ摩耗していないメデイア粒
とが混り合つてメデイア２１全体が常に均質化さ
れ、そのため常に安定したバレル研摩仕上面を得
ることができる。

なお、この発明においては、ワーク装着部１２
ａ，…１２ｈはワーク保持腕１１ａ，…１１ｈと
同一平面上にあつてもよい。さらに、必要に応じ
てワークのメデイアからの浮き上がりを防止する
ストツパー機構をワーク装着部側に付加しても何
等この発明の効果を減ずるものではない。

以上の説明で明らかなようにこの発明の竪型バ
レル装置によれば、水平回転軸に複数のワーク保
持腕を放射状に取付けるとともに、各ワーク保持
腕の先端部にワークを遊嵌させて保持させるワー
ク装着部を設け、ワーク保持腕を前記水平回転軸
と共に旋回させることにより、ワーク装着部に取
付けたワークを、球状内周面のバレル槽と共に回
転するメデイア中を通過させるよう構成したの
で、ワーク保持腕を水平回転軸と共に旋回させる
だけでワークをメデイア中に挿入することがで
き、したがつて従来装置のような昇降機構が不要
になるため、装置全体の構成が簡単になり、かつ
安価なものとすることができる。また、この発明
の竪型バレル装置では、いずれかのワーク装着部
がメデイアの上方あるいはバレル槽の上方に突出
すると同時に、他のいずれかのワーク装着部がメ
デイア中に入り込んだ状態になるので、ワークの
着脱と研摩とを並行して行なうことができ、かつ
ワーク装着部に取付けたワークは、ワーク保持腕
が旋回していることにより、直ちに研摩工程に送
ることができ、したがつてこの発明によれば、研
摩に直接供されない所謂アイドルタイムが短かく
なり、加工能率を従来になく向上させることがで
きる。さらに、この発明の竪型バレル装置では、
ワークがメデイア流を横切るように移動するの
で、メデイアを撹拌混合することができ、そのた
めメデイアが常に均質化され、常に安定したバレ
ル研摩仕上面を得ることができる。またさらに、
バレル槽と共に回転運動しているメデイアの回転
中心部を通るようワークを移動させれば、ワーク
の表裏両面側からメデイアが作用することになる
ので、ワークを特に自転させなくても、ワーク全
体を均一に研摩することができる。そしてこの発
明では、バレル槽の内周面を球状とし、かつその
バレル槽を鉛直軸線を中心に回転させるから、ワ
ークが通過するメデイアの深さはほぼ均一とな
り、したがつて研摩の程度が均一化されるうえ
に、ワーク保持腕がメデイア中に特に深く入り込
むことがないので、ワーク保持腕にかかる抵抗を
小さくし、その変形を防ぐことができるうえに、
回転させるための駆動力を小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
２図はそのワーク装着部の一つを示す斜視図、第
３図および第４図はワークに対するメデイアの作
用方向を説明するための斜視図である。 １……バレル槽、１０……回転軸、１１ａ，…
１１ｈ……ワーク保持腕、１２ａ，…１２ｈ……
ワーク装着部、２１……メデイア、Ｗ……ワー
ク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部が開口しかつ中心部を通る鉛直線を中心
   にして回転駆動される内周面がほぼ球状のバレル
   槽と、そのバレル槽内で内周面の曲率中心とほぼ
   一致する位置に水平に配置された回転軸と、その
   回転軸に放射状に取付けられた複数のワーク保持
   腕と、バレル槽に収容されたメデイア中とメデイ
   アの上方とを通過するようワーク保持腕の先端部
   に形成されかつワークを遊嵌状態に保持させるワ
   ーク装着部とを有し、前記回転軸を回転させるこ
   とにより前記ワーク装着部に取付けたワークが前
   記メデイア中とメデイアの上方とを通過するよう
   構成したことを特徴とする竪型バレル装置。