JPH03228562A - テープ式研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は研磨装置に係り、特に砥面の使用効率を高める
ようにしたテープ式研磨装置に関する。

〔従来の技術〕

ベルトまたはテープに対して耐摩耗性の高い粒子を砥粒
として付着させる等の方法により砥面を形成したテープ
式の研磨材が現在提供されており、このテープ式の研磨
部材を一定速度で移動させることによって対象物を研磨
する方法が実施されている。

一方、円板状の研磨（研削）部材を回転させて研磨を行
う装置も従来よりあるが、この装置では研磨作業を行う
部分がその円板の円弧状の周壁面や側壁の一部に限定さ
れるる。こたに対して、前記テープ式の装置ではテープ
の掛は方により研磨作業を行う範囲を比較的自由に設定
できる等の利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図は従来型のテープ式研磨装置の構成概念を示す。

この従来構成は、ローラ５２と５３との間に、砥面を外
側としてエンドレスに形成したテープ５０を掛け、モー
タ５４によりこのエンドレステープ５０をこれらローラ
５２と５３との間で循環させ、作業面５０ａにおいて研
磨作業を行うようにしである。この構成の装置はエンド
レステープを循環させるのでテープを有効利用でき、経
済的である反面、テープの循環に対応して砥面を何回も
使用するため、時間の経過と共に砥面が摩耗し、研磨の
効率が段々に低下するという問題がある。

第７図は別の従来構成を示す。この従来構成は長尺の研
磨テープ５１を巻いたローラ５５を一方に配置し、他方
にはこのローラ５５から繰り出されたテープ５１を巻き
取るローラ５６を配置し、テープ５１は前記ローラ５５
から５６に向かって一方向にのみ移動するようにしであ
る。

この構成の装置では、その利点と欠点が前記構成と丁度
逆の関係となる。即ちテープは一定方向にのみ移動する
ため砥面は常に新しく高い研磨性を有する反面、テープ
の砥面ば一回限りの使用であるため砥面が十分使用され
ないうち先送りされたり、研磨作業の態様によっては全
く使用されない砥面部分がかなり発生する等、全体的に
不経済な装置となっている。

以上のように従来型のテープ式の研磨装置はその構成に
より一長一短があり、例えば経済性を犠牲にしても良好
な研磨を行いたい場合には後者の装置を使用し、また研
磨効率がある程度低下しても経済性を確保した場合には
前者の装置を使用する等、その目的に応じて使い分けて
いるのが実情である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は以上に示した従来装置の有する技術的課題を解
決すべく構成したものであって、砥面の使用効率を高め
、しかも高い研磨効率を確保するように構成した装置で
ある。

この目的を達成するため、一定方向に移動するテープ（
このテープの構成は場合によってはエンドレス弐にした
ものであってもよい）の経路に対して往復運動機構を配
置し、この往復運動機構によって前記テープの移動とは
別に、テープに対して往復移動を行わせ、この往復移動
を行う面を研磨作業面とするように構成した装置である
。

［作用］ 研磨テープは全体として一定方向に比較的低速で送られ
、このテープの移動経路に配置した往復運動機構により
テープはこの一定方向の移動とは別に往復移動を行う。

これにより、前記一定方向の移動により研磨作業面に対
しては常時新しい砥面が供給され、かつこの研磨作業面
ではテープが高速で往復しているため、このテープの砥
面に被研磨物を接触させることにより研磨作業を行う。

〔発明の詳細な説明〕

以下本発明の構成を具体的に説明する。

先ず第１図および第２図を用いて本発明の構成概念を示
す。

第１図は第１の構成を示す。

符号２は一方の面に砥面を形成した研磨テープ（以下単
に「テープ」と称する）１を巻いである繰り出しロール
、３はこの繰り出しロール２から繰り出されたテープ１
を巻き取る巻き取りロールであって、このテープ１の移
動経路を構成すべく複数のローラが配置され、このテー
プの移動経路に対してテープに往復運動を行わせる往復
作動機構が配置しである。

先ずテープｌの移動経路を決定する固定ローラは図示の
構成では、符号５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、
５ｇが設置しである。６はこれら固定コーラのうち、５
ａと５ｂとの間に配置したテンションローラであり、エ
アシリンダ４に接続し、このエアシリンダ４によってテ
ープ１に対して一定の張力を与えるようになっている。

またエアシリンダ４はテープ１に対して張力を与える外
、後述の如く繰り出しロール２に対し、繰り出し作動を
指令する信号も発している。

次に７はテープｌに対して往復移動をさせるための往復
作動機構を示す。

この往復作動機構は二つのローラ８および９を有する往
復作動部１０と、この往復作動部１０に往復作動を行わ
せる往復作動駆動部１１とから成っている。図示の構成
では往復作動駆動部１１はモータ１２により駆動される
クランク機構となついるが、この構成に限定するもので
はなく、要するに往復作動機構がＸ−Ｙ方向に往復運動
するようなものであればその構成は問わない。例えば前
述のクランク機構の外に、磁極を特定の周波数で変更す
ることにより電磁的に往復運動を行わせるような構成等
も使用可能である。

なお、固定ローラ５ｇに対しては二〇ローラ５ｇの回転
数を検出するセンサ１３を設けておき、このセンサ１３
の信号に対応して巻き取りロール３駆動用のモータ１４
の回転数を制御するように構成してもよい。即ち、巻き
取りロール３の回転数を一定にしておくと、テープ１の
巻き取りと共にロール径が大きくなり、従って順次巻き
取り速度が早くなってしまうため、固定ローラ５ｇの回
転数をセンサ１３でチエツクし、固定ローラ５ｇが常時
一定速度で回転するようにモータ１４を制御すれば、テ
ープ１は常に一定速度で巻き取られることになる。

次に装置の作動状態を説明する。

先ず、往復移動部分構７は往復作動駆動部１１によりＸ
−Ｙ方向に往復作動する。この作動速度は例えば数十〜
数百往復／分程度と比較的高速に設定しておく。

次に、テープの往復移動をより具体的に説明すると、例
えば往復作動機構７の往復作動部１０がＹ方向に移動量
αを以て移動することにより、テープ１はローラ８に引
き込まれるようにして２αの移動量を以てＹ′方向に移
動する。一方このＹ方向の移動により往復作動部ｌＯの
他方のローラ９からは同様に２αの移動量を以てＹ′方
向にテープ１が繰り出される。即ち、前記ローラ８によ
り引き込まれた移動量と同じ量のテープ１がローラ９か
ら繰り出されることによって往復作動部１０の上流側お
よび同作動部１０の下流側に於けるテープ１の移動は相
殺され、テープの移動は固定ローラ５ｄ、５ｅ、５ｆの
間でのみ生じることになる。つまり往復作動機構７より
も上流のテープ繰り出し側およびこの部分よりも下流側
のテープ巻き取り側の何れにおいても、往復作動部１０
の作動による影響は無く、従ってこの部分でのテープ１
の往復移動は生じない。

次に往復作動部１０がＸ方向に移動した際には、同様の
移動量を以てテープ１はＸ゛方向移動することになる。

従って往復作動部１０を作動させることにより、この往
復作動部１０の往復動作に対応してローラ５ｄ〜５ｒの
間ではテープ１の往復移動が生じる。この往復移動は高
速で行われるため、往復移動しているテープ１の砥面に
被研磨物を接触させることより、大きな相対速度を利用
して研磨作業を行う。

上述したテープ１の往復移動の間に、巻き取りロール３
の駆動によりテープ１全体は速度Ｖ（図中太い矢印で示
す）を以て巻き取られている。即ち、テープ１の往復移
動部では往復移動が行われるのと同時に、前記速度■を
以て徐々にテープ１は移動しており、従ってローラ５ｄ
〜５ｆの往復移動部分ではテープ１は往復移動を行うと
共に、前記速度Ｖを以て巻き取りロール３側に移動して
いる。このため研磨部１５に対しては常時新しいテープ
が供給さることになる。

一方繰り出しロール２は常時は停止している。

このためテープの巻き取と共にテンションローラ６は固
定ローラ５ａ、５ｂ側に移動する。この移動によりエア
シリンダ４に設けたリミットスイッチＳが作動し、モー
タ１６に作動信号を発し、繰り出しロール２からテープ
１が繰り出される。テープ１の繰り出しによりテンショ
ンローラ６は引き戻され、前記リミットスイッチＳが再
度作動してモータ１６に対して停止信号を発し、テープ
１の繰り出しを停止する。この作動を繰り返すことによ
りテープ１は間欠的に繰り出される。

第２図は以上に示す構成をエンドレステープに使用した
場合を示す。

前記構成が、テープ１を一定方向に対して繰り出す形式
であるのに対して、この構成では、各ローラに掛けるテ
ープはエンドレスに形成しである。

この構成の場合にはエンドレステープ１を移動させるた
めの駆動ロール１７が設けてあり、これによりテープ１
は例えば前記構成の移動速度と同じ速度■を以て常時移
動している。一方往復作動部１０の作動によりローラ５
ｄ〜５ｆの間ではテープ１は前記移動動作に加えてＸ′
−Ｙ’力方向の往復移動を行っている。この構成の場合
にはテープ１はその移動経路の全ての部分で一定の速度
■を以て移動しているため、繰り出しロールを間欠的に
作動させるためのスイッチ機構は不要となる。

従ってエアシリンダ４の機能は単にテープ１に対して一
定の張力を与えることのみとなるため、リミットスイッ
チ等は不要となる。また固定ローラ５ｇの回転数をチエ
ツクして巻き取りロールにおけるテープ巻き取り速度を
一定に保持する機構も不要となる。

この構成は、使用するテープがエンドレスであるので、
長時間運転していると使用した砥面が戻って来るが、こ
の時点でテープを交換すれば、エンドレステープでも、
より効率的な使用が可ｆａとなる。

なお、符号５ｈ、５１は固定ローラである。

〔実施例〕

以下実施例を示す。

この実施例は第１図に示す構成をより具体化したもので
あり、従って第１図と同じ部材は同じ符号をもって示す
。

先ず往復作動機構７の構造について示す。

第３図および第４図において、２０は往復作動機構のう
ちの往復作動部（第１図の符号１０に対応）のフレーム
を構成するフレーム材であり、対のフレーム材２０．２
０によりローラ８および９が軸支された構成となってい
る。矢印２２はこの装置の本体側に固定された状態で配
置された固定フレームである。２１はこの固定フレーム
２２に対して固定したガイドロッド（図示の構成では全
部で４本使用）であり、前記往復作動部１０のフレーム
材２０に各々固定した案内部材２３を挿通している。前
記往復作動部１０は案内部材２３およびガイドロッド２
１の保合により、ガイドロッド２１に沿ってＸ−Ｙ方向
に往復移動するようになっている。

２５は軸受け３０によりこの固定フレーム内に収納され
、かつ軸心２６を中心として回転するように支持された
回転軸である。２７はこの回転軸に対して固定した歯車
であって、ベルト等の動力伝達手段２８によりモータ１
２の回転力を受ける別の歯車２９と係合することにより
、回転軸２５を回転するように構成しである。

３１は上述の回転軸２５の一方の端面に対し、その中心
が回転軸２５の軸心２６から一定の距離り、をもって取
り付けであるカムである。一方３２ａおよび３２ｂはこ
のカム３１を挟持するようにフレーム材２０側に形成し
たカムフォロワである。

第５図は回転軸２５に対するカム３１の取り付け状態を
概念的に示す。図からも明らかなとおり、回転軸２５に
対するカムの取り付け部分は４個所形成してあり、各取
り付け場所は、回転軸２５の軸心２６からの距離がＤ＋
　、Ｄｚ　、Ｄ３　、Ｄ４と相違するように形成しであ
る（Ｄ＋　＞Ｉ）２＞Ｄ３〉Ｄ４）。

３３はフレーム材２０に形成した開口部であり、この開
口部３３を介して回転軸２５に取りつけであるカム３１
を、フレーム材２０の外側から、回転軸２５の別の位置
に付け替えることができるようになっている。なお３４
はフレーム材２０の軽量化のために形成した開口である
。

以上の構成において、モータ１２を作動させると、その
回転力は伝達手段２８、歯車２９、同２７を経て回転軸
２５に伝達され、回転軸２５は軸心２６を中心として回
転し、更にその端部に取り付けたカム３１も同様に回転
する。回転軸２５の回転によるカム３１の変位はカムフ
ォロワ３２ａ、３２ｂに対して伝達されるが、これらカ
ムフォロワはガイドロッド２１に案内されて移動するフ
レーム材２０に取り付けであるため、その変位は図示の
Ｘ−Ｙ方向への往復運動として伝達され、この結果フレ
ーム材２１およびローラ８および９から成る往復作動部
１０はガイドロット２１に沿って往復運動を行うことに
なる。なお、変位量は回転軸２５端部のカム３１の取り
付け位置により変化し、例えばカム３１と回転軸２５の
中心軸との距離がり、であれば、往復運動全体での変位
量は２Ｄ、となり、従って研磨作業面（矢印３５で示す
）に於けるテープ１の移動距離は２ｘ２Ｄ＋　で４Ｄ、
となる。

テープ１の往復移動の距離は第５図に示すように、回転
軸２５におけるカム３１の取り付け位置を変更すること
により調整することができるわけであるが、このカム３
１の取り付け位置の変更は前述の如く、フレーム材２０
に形成した開口部３３を介して装置の外側から簡単に行
うことができる。

その他テープ１の繰り出し、巻き取りは第１図で説明し
た方法により行う。

次に出願人等は以上に示す装置を用いて研磨試験を実際
に行ったところ、非常に良好な結果を得ることができた
。

より具体的には、作業面３５におけるテープの往復移動
距離（振幅）は例えば２０ｃｍ〜１５ｃｍの間とし、か
つ往復運動回数（周波数）は約１００〜６００回／分と
して試験を行ったところ、はぼ全ての領域で良好な研磨
を行うことができた。これは高い周波数でテープが往復
するため、研磨対象物とテープとの相対速度が従来装置
と同等もしくはそれ以上の速度となるためであると考え
られる。

この相対速度は、振幅を大きくとることによっても、ま
た反対に周波数を大きく取ることによっても可能である
が、−船釣には振幅を小さくし、かつ周波数を大きく取
った方がより良好な結果を得ることができた。即ち、低
周波数領域で振幅を大きくすると、テープに対する研磨
対象物の圧接状態によっては、研磨対象物とテープの砥
面との間の接触抵抗により被研磨物がテープの往復移動
に対応した往復運動を取ろうとする動きを生じ、研磨対
象物をしっかりと保持しないと作業が困難となる事態が
生じた。

これに対して周波数を増加させると、極めて短時間で慣
性が逆方向に変化するため、全体としてはこれら逆方向
の慣性が相殺された結果となり、前述のように研磨対象
物がテープの動きに追従するようなことはなくなって、
研磨作業が楽であり、かつ研磨も良好であった。

更に、テープ全体の移動速度■は数ｍ７分とかなり遅い
ものであるため、研磨作業面３５における研磨作業では
テープ１の幅方向に対してもその砥面を有効に利用する
ことが可能であった。因にテープを高速で一定方向に移
動させる従来装置ではテープの幅方向の利用は困難であ
り、特に長尺のテープを一回限り使用する装置では幅方
向の利用は事実上全く不可能であった。

〔効果〕

本発明は以上具体的に説明したように、一定方向に移動
するテープの経路に対して往復作動機構を配置し、この
往復作動機構によって前記テープの移動とは別に往復移
動を行わせ、この往復移動を行う面を研磨作業面とする
ように構成したので、テープと被研磨物のとの相対速度
はテープの高速の往復移動によって高く保持でき、従っ
て良好な研磨性能を確保する一方、テープ全体の送り速
度は低速であるためテープの単位長さ当たりの使用効率
を飛躍的に増加させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の構成を示す概念図、第２図は第
２の構成を示す概念図、第３図は本発明の一実施例を示
す研磨装置の側面図、第４図は第３図に示す装置の往復
作動機構部分を中心とした平面図、第５図は回転軸に対
するカムの取り付け状態を示す概略図、第６図は従来の
テープ式研磨装置を示す概略図、第７図は別の従来型テ
ープ式研摩装置を示す概略図である。 ｌ・・・研磨テープ ２・・・繰り出しロール ３・・　・巻き取りロール ４・・・エアシリンダ ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５
１．５ｊ・・・固定ローラ ７・・・往復作動機構 １０・・・往復作動部 １１・・・往復作動駆動部 １２・・・モータ ２０・・・フレーム材 ２１・　・　・ガイドロンド ２２・・・固定フレーム ２５・・・回転軸 ２６・・・回転軸の軸心 ３１・・・カム ３２ａ、３２ｂ・・・カムフォロワ 第６図 第７図 １

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥面を形成したテープを移動させることにより研
   磨を行う装置において、一定方向に移動するテープの移
   動経路に対して往復作動機構を配置し、この往復作動機
   構によりテープに対して前記一定方向の移動とは別に往
   復移動を行わせることにより、テープの往復移動部分を
   研磨作業面としたことを特徴とするテープ式研磨装置。
2. （２）繰り出しロールから繰り出したテープを巻き取り
   ロールで巻き取ることによりテープを一定方向に移動さ
   せ、往復作動機構よりも上流のテープ繰り出し側にテン
   ションローラを配置し、かつテンションローラの変位に
   より繰り出しロールを間欠的に作動させるように構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のテ
   ープ式研磨装置。
3. （３）前記往復作動機構を、固定フレーム側に配置した
   回転軸と、この回転軸の端部においてその軸心から所定
   の距離を以て配置したカムと、このカムに係合するよう
   往復作動部側に配置したカムフォロワとから構成し、カ
   ムの回転に対応して往復作動部が往復動作を行うように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または
   第（２）項記載のテープ式研磨装置。
4. （４）回転軸の軸心からの距離がそれぞれ異なるように
   して複数のカム取り付け部を形成し、カム取り付け位置
   としてこれら複数のカム取り付け部のうちの何れかを選
   択することにより、往復作動部の振幅を調整するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の
   テープ式研磨装置。