JPH033723A - 帯板の連続研磨装置 - 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） この発明は、金属ストリップなどの帯板の表面を、とく
に鏡面にまで研磨する際に用いて有利な連続研磨装置に
関する。

金属板表面の塗装性や化成処理性あるいは反応性の向上
を目指し表面にある汚れや酸化物を取り除いて清浄化、
活性化すること、または均一な外観を得るためや、表面
光沢度の向上、あるいは表面粗さを小さくし、加工性や
摩擦性等の表面性状の改善を図ること、などを目的とし
て帯板表面の研磨が実施される。

（従来の技術） さてステンレス鋼板などの帯板の表面を、例えば鏡面に
仕上げる際はハフ研磨が用いられることが多い。ところ
がパフ研磨は、熟練を要する上、形状精度や仕上げ状態
が一定しないので品質上のばらつきが多く、さらに粉塵
が多量に発生して作業環境の悪化をまねくため、大量生
産には不向きである。

これらの問題を解決し得る電解パフ研磨加工方法につい
て特開昭５３−１３２９０号公報には、大面積を有する
被研磨物を電解により陽極酸化させるとともに、表面に
生成した不動態化酸化被膜を擦過することにより除去し
鏡面に仕上げるに当たり、電極と被研磨物間での印加電
圧５〜１２Ｖ及び電流密度０．５〜２．５Δ／ｃｍ２を
電解条件の適正範囲とすることが開示されている。

この方法は加工速度の向上に効果はあるものの、幅の広
い帯板を研磨すると研磨むらが生じるため、実際には研
磨速度を遅くせざるをえない。すなわち円板状の研磨材
における周縁部と中心部とでは被研磨面に対する擦過速
度が異なるため、研磨速度を高める目的で研磨材の面積
を大きくすると研磨むらが顕著になる。そしてこの研磨
むらを防止するために、従来は工具を幅又は長手方向へ
徐々に移動させながら研磨していた。したがって広幅帯
板を研磨するには長時間を要し不経済であった。

さらに帯板表面の酸化物を化学的に除去し、または凹凸
を機械研磨したりして、帯板表面を予め数μｍ　Ｒｍａ
ｘに仕上げておかなくてはならず、これらの作業は別々
の場所で実施されることが多いため連続処理が望めず、
また移送時間を要し処理時間が長く、被研磨材の表面欠
陥（ピンホールやスクラッチ傷等）によって工程をかえ
る必要もあった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、とくに大面積を有する帯板の鏡面仕上げ研
磨を高速でかつ研磨むらなしに、しかも経済的に行い得
る連続研磨装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 発明者らは、とくに大面積を有する帯板に、上記した電
解パフ研磨を適用した際に生じる研磨むらについて詳細
に調査したところ、研磨面に対する研磨材の相対速度は
回転軸から離れるほど大きくなり、この速度差に応じて
研磨むらも大きくなることを見い出した。そこで複数の
研磨ヘッドを帯板上に配置し、各々研磨ヘッドを自転さ
せるとともに別の軸を中心として公転させたところ、研
磨むらの非常に少ない研磨面を短時間で得られることが
判明した。

また帯板の幅方向にわたるロールの周面を電解液が浸透
可能な研磨材で覆って電解研磨に供したところ、同様に
研磨むらの非常に少ない研磨面を短時間で得られた。

この発明は、上記の知見に由来するものである。

すなわちこの発明は、帯板の搬送路に、該帯板の表面に
機械研削を施す研削ゾーン、研削後の帯板表面に電解研
磨を施す研磨ゾーンおよび研磨後の帯板を水洗後乾燥す
る洗浄ゾーンを順に配置した連続研磨装置であって、 研磨ゾーンは、研磨材の被研磨面に電極を接触させた研
磨ヘッドおよび帯板と電極との間に電解液を連続的に供
給するノズルを設置してなり、さらに研磨ヘッドは自転
軸とこれとは別の公転軸をそなえてなる帯板の連続研磨
装置である。

またこの発明は、上記した装置の研磨ヘッドにかえて、
通電可能な回転軸の周一に電解液が浸透可能な研磨材を
有する研磨ロールを設置してなる帯板の連続研磨装置で
ある。

（作　用） この発明に従う研磨装置は、帯板の搬送路に配置した研
削ゾーン、研磨ゾーンおよび洗浄ゾーンに帯板を通すこ
とによって、帯板表面が鏡面となるまでの研磨を段階的
に行うことができ、研磨処理の連続化が達成される。

さらに研磨ゾーンでの研磨は電解研磨および機械研磨の
複合であり、短い処理時間で鏡面にまで仕上げることが
可能である。とくに研磨ヘッドは自転軸と公転軸をそな
えるため、いわゆる遊星運動にて研磨が進行し、むらの
ない研磨が実現する。

また、研磨ロールを設置しても同様にむらのない研磨が
実現する。

（実施例） 次にこの発明の実施例について、具体的に説明する。

第１図にこの発明に従う連続研磨装置を示し、この装置
は帯板１の搬送路に、研削ゾーン２、研磨ゾーン３およ
び洗浄ゾーン４を順に配置してな研削ゾーン２は円板状
の砥石５Ａ、５Ｂによる帯板１の表面研削を担い、砥石
５Ａ、５Ｂは第２図に示すように、フレーム６の端部に
それぞれの自転軸７Ａ。

７Ｂが支持され、フレーム６に固定した駆動モーター８
Ａ、８Ｂによって、例えば砥石５八が時計回りに、同５
Ｂが反時計回りに回転される。さらにフレーム６の中心
に公転軸９を設け、この軸９に駆動モーター８Ｃを直結
して回転させることによって、フレーム６の回転をもは
かり、砥石５Ａ、５Ｂに自転のほか軸９を中心とした公
転運動も与えることができ、むらのない研削が実現する
。

なおこの例で砥石は２個としたが、複数であれば数に制
限はなく、偶数個であれば時計回りのものと反時計回り
のものを半々に、奇数個であれば公転方向と反対回りの
ものが多くなるように設定することが好ましい。また用
いる砥石は、＃２００〜＃８００の粗さの砥粒を含有す
るものであればよい。なお図中１０は、研削液を供給す
るノズルである。

上記の研削ゾーンにて研削を行うには、まずノズル１０
から、例えば水溶性切削油剤等の研削液を、帯板上に連
続して供給し、砥石５Ａ、５Ｂを自転させるとともに公
転させる。砥石５Ａ、５Ｂの自転速度は、砥石の材質等
により多少異なるが、遅いと研削能率が悪く一方速いと
傷の発生をまねくので、１００〜２００Ｏｒｐｍの範囲
とすることが好ましい。なお研削液を供給するノズルは
、各砥石に設置してもよい。

次に研磨ゾーン３は、円板状の研磨ヘッドによる研削後
の帯板１の表面研磨を担い、研磨ヘッド１１Ａ〜１１０
の自転軸１２Ａ〜１２Ｄは第３図に示すように、放射状
にのびる４木の腕を有する十字型のフレーム１３の各腕
端にて支持され、また各腕に固定した駆動モーター１４
Ａ〜１４０によって、例えば研磨ヘッド１１八及びＩＩ
Ｂが時計回りに、同１１Ｃ及び１１０が反時計回りに回
転される。さらにフレーム１３の中心に公転軸１５を設
け、この軸１５に駆動モーター１４Ｅを直結して回転さ
せることによって、フレーム１３の回転をはかる。なお
駆動モーター１４Ｅは、研磨ヘッドを帯板上で１復運動
させるためのアームなどで固定しておく。このようにフ
レーム１３を回転させることによって、研磨ヘッドＩＩ
Ａ〜ＬＩＤに自転のほか公転軸１５を中心とした公転運
動も与えることができ、むらのない研磨が実現する。

なおこの例で研磨ヘッドは４個としたが、複数であれば
数に制限はなく、偶数個であれば時計回りのものと反時
計回りのものを半々に、奇数個であれば公転方向と反対
回りのものが多くなるように設定することが好ましい。

さらに研磨ヘッドＩＩＡ〜１１０は同図（ｂ）に示すよ
うに、電極１６八とこの電極１６Ａの下面に取り付けた
研磨材１６Ｂとからなり、電極１６Ａにはブラシ１７を
介して負の電圧が印加される。

ここで研磨材５Ｂは、導電性を有するものであればよく
、その形状もブラシ状など任意で良いが、好ましくは砥
粒を含有するショア硬さ７０以下の弾性体を用いること
が有利である。すなわち弾性研磨材を用いることで、研
磨面への押圧力の調整が不要になるため容易にむらのな
い研磨面を得ることができる。具体的には砥粒を含有す
るポリウレタンが好適で、ポリウレタンを用いることに
より遊離砥粒を用いるときに常に問題となる粗さの異な
る砥粒の混入がないため、欠陥の少ない仕上げ面となる
。

さて上記の複合研磨装置にて研磨を行うに当たり、まず
フレーム１３の公転軸１５の下に配設したノズル１０か
ら、例えば硝酸ソーダや中性のハロゲン化物水溶液等の
研磨液を兼ねる電解液を、帯板上に連続して供給し、研
磨ヘッドＩＡ〜ＩＤを自転させるとともに公転させる。

研磨ヘッドＩＩＡ〜１１０の自転速度は、研磨材々質等
により多少異なるが、遅いと研磨能率が悪く一方速いと
傷の発生をまねくので、１００〜２０００ｒｐｍの範囲
とすることが好ましい。

ちなみにポリウレタンの場合は、８００ｒｐｍが適当で
ある。なお電解液を供給するノズルは、各研磨ヘッドに
設置してもよい。

また研磨ゾーン３に第４図に示す研磨ロールを用いても
よい。研磨ロールは金属などの電気伝導体からなる回転
軸１８の周面に、電解液が浸透し得９− ０ る研磨材（例えばポリウレタン）１９を設けてなる。

なお研磨材は不織布やブラシの形態をとることが好まし
い。さらにこの研磨ロールはカバー２０で覆われ、カバ
ー２０の上部に開口したノズル２１より、カバー２０内
に電解液を供給する。また回転輪１８の通電は、軸端に
カーボンブラシなどを接触させて行う。

上記のように研削ゾーン２および研磨ゾーン３を経て鏡
面に研磨された帯板１は、洗浄ゾーン４にて水洗、そし
て乾燥される。洗浄ゾーン４は、第１図に示したように
、水洗スプレー２２を配した水洗槽２３と例えば熱風乾
燥機等の乾燥炉２４とをそなえてなる。この洗浄ゾーン
４を通過した帯板１は、その表面に研磨くずや電解液な
どの付着がないため、その後の移送中の取扱いにかかわ
らず表面傷やさびの発生を回避できる。

（発明の効果） この発明の連続研磨装置を用いれば、大面積の広幅帯板
であってもむらのない研磨を短時間に連続して施すこと
ができ、経済的な鏡面仕上げを達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う連続研磨装置を示す模式図、 第２図（ａ）は研削ゾーンの上面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、 第３図（ａ）は研磨ゾーンの上面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、 第４図は研磨ロールの模式図である。 １・・・帯板　　　　　　　２−研削ゾーン３・−研磨
ゾーン　　　　４−・洗浄ゾーン５Ａ、５Ｂ　−＝砥石
　　　　　６．１３−フレーム７八、７Ｂ　、　１２Ａ
〜１２０−　自転軸８八〜８Ｃ，１４Ａ〜１４０・−駆
動モーター９．１５・・−公転軸　　　　１０．２１・
・−ノズル１１八〜１１Ｄ・−研磨ヘッド　１６八−電
極１６Ｂ、１９−・−研磨材　　　　１７−ブラシ１８
−回転輪　　　　　　２０−カバー２２−水洗スプレー
　　　２３−水洗槽２４・・・乾燥炉 ｌ−＃−り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯板の搬送路に、該帯板の表面に機械研削を施す研
   削ゾーン、研削後の帯板表面に電解研磨を施す研磨ゾー
   ンおよび研磨後の帯板を水洗後乾燥する洗浄ゾーンを順
   に配置した連続研磨装置であって、 研磨ゾーンは、研磨材の被研磨面に電極を 接触させた研磨ヘッドおよび帯板と電極との間に電解液
   を連続的に供給するノズルを設置してなり、さらに研磨
   ヘッドは自転軸とこれとは別の公転軸をそなえてなる帯
   板の連続研磨装置。 ２、請求項１に記載の装置において、研磨ヘッドにかえ
   て、通電可能な回転軸の周囲に電解液が浸透可能な研磨
   材を有する研磨ロールを設置してなる帯板の連続研磨装
   置。