JPH04152062A - 振動式バレル研磨装置のバレル槽 - Google Patents

振動式バレル研磨装置のバレル槽

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JPH04152062A
JPH04152062A JP27172490A JP27172490A JPH04152062A JP H04152062 A JPH04152062 A JP H04152062A JP 27172490 A JP27172490 A JP 27172490A JP 27172490 A JP27172490 A JP 27172490A JP H04152062 A JPH04152062 A JP H04152062A
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tank
barrel
barrel tank
groove
workpiece
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JP27172490A
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Yoshiaki Senba
仙波 芳明
Fumio Watanabe
渡辺 冨美男
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

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、強制振動を与えたバレル槽内に研磨対象の工
作物をメディア、コンパウンドおよび水等と共に装入し
、これらをマスとして槽内で旋回流動させて工作物の研
磨加工を行なう振動式バレル研磨装置のバレル槽に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、上述の振動式バレル研磨装置におけるバレル槽の
内壁面には、一般に緩衝、耐錆、耐摩耗等のためポリウ
レタンゴム等のライニング材が内張すされている。この
ライニング材は、通常その表面が平滑になっているのが
普通であり、このため工作物が小物部品、薄物部品の場
合、加工時に工作物がバレル槽の内壁面に付着する現象
が起ることより、片面だけしか研磨されなかったり、研
磨むらを生じた不良加工品が発生する。これらの不良加
工品を、仕上がり品の中から選別して再度研磨加工を行
なうことは無駄な手数を要し甚だ不経済である。
そこで、これを防止するため、従来、例えば実公昭46
−8793号公報に開示されているように、バレル槽の
回動周壁面または振動壁面と直角をなす対向壁面に内張
されたライニング材の表面を、凹凸状に形成して、これ
により工作物が壁面に付着するのを防止したものが提案
されている。
また他の先行技術として実公昭62−12533号公報
には、回転式バレル研磨装置における研磨槽の垂直内周
壁面に、凹凸部付きのライニング部材を内張すして工作
物の壁面への付着を防止したものも提案されている。
また従来、上述した振動式バレル研磨装置に関しては工
作物とメディア、コンパウンド、水等の混合物であるマ
スの流動方向が、槽の周方向に旋回流動する形式と、槽
の周方向および長手方向に複合して旋回流動する形式と
が知られている。
前者のものには檜の両端を閉じた箱形バレル槽が用いら
れ、また後者のものには、一端側にマス入口、他端側に
マス出口を設けた連続加工式の箱形バレル槽や、円形ド
ーナツ型のバレル槽、対向する一対の直線状バレル槽を
両端で接続した形態の環状バレル槽とが知られている。
この後者のバレル研磨装置の場合、工作物の寸法、仕上
り加工時間、ロットサイズまたは加工ライン速度等によ
りバレル槽の全長に対するマスの流動速度を適当な値に
設定する必要がある。このマスの流動速度を制御する方
法として、バレル槽を振動駆動するモータの回転数を変
えて振動数を変える方法、アンバランスウェイトの不釣
合い状態を変更して振幅を変化させる方法、バレル槽の
長手方向において槽全体を傾斜させる方法、およびその
他の方法として、特公昭60−14670号公報に開示
されているようにバレル槽の内側所定位置にマスの推進
制御ダムを設けてマスの流動速度を制御する方法等が知
られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで振動式のバレル研磨装置、特にU字形または内
周が略円形の断面形状を有する箱形バレル槽に対し、こ
れに前述の実公昭46−8793号公報、実公昭62−
12533号公報にそれぞれ開示された先行技術を適用
しても、マスの旋回流動方向となる槽内の内周壁面は平
滑な円筒面のため、依然として工作物が偏平の薄物や小
物品等の場合、その内周壁面に工作物が付着する現象が
発生し、これにより片面のみが研磨されたり研磨むらが
発生して不良加工品ができるという問題点を完全に解消
できなかった。
一方、振動式のバレル研磨装置で連続加工を行う箱形バ
レル槽では、マスの流動速度の制御が研磨能率に重要な
要素をなし、この場合、研磨能率を考慮して、振動数を
高くすれば振幅が大きくなって研磨能率は向上されるが
その反面、槽の長手方向におけるマスの流動速度が早く
なってバレル槽の全長が大きくなるという問題点があり
、他面、振動数を低くすれば振幅が小さくなってマスの
流動速度が遅くなることよりバレル槽の全長を小型化で
きても、研磨効率が低下して短時間に研磨加工を終了で
きないという問題点が生じ、連続加工式の箱形バレル槽
を実生産に適用するにあたって研磨能率とバレル槽全長
の設定に際し、上述の相反する問題点から最適設定条件
の決定には困難が伴うという問題点を有していた。
なおバレル槽内におけるマスの流動速度を制御する手段
として、前述したようにバレル槽の長手方向に対し槽全
体を傾斜させる方法は効果的であるが、この方法では装
置が複雑となる問題点があり、また特公昭60−146
70号公報に開示されているようにバレル槽の内側所定
位置にマスの推進制御ダムを設けて流動速度を制御する
方法では、装置が複雑となり、またダムに工作物が引掛
るという問題点も派生する。
本発明は、上述した問題点を課題として提案されたもの
で、振動式のバレル研磨装置に適用されるバレル槽にお
いて、工作物の槽内壁面に対する付着を防止し、研磨効
率を高め研磨むらの発生を防止すると共に、容易にマス
の流動速度を変えることのできるバレル槽を提供するこ
とを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明は、強制振動を与えた
バレル槽内に研磨対象の工作物をメディア、コンパウン
ドおよび水等と共に装入し旋回流動させて工作物の研磨
加工を行なうバレル槽において、 上記バレル槽は垂直断面形状が略円形状に形成され、該
バレル槽の円筒軸心線に対し所定の角度を有するスパイ
ラル状の溝を設けたライニング材を、上記バレル槽の内
周壁全面に内張りしてなることを特徴とするものである
〔作   用〕
上記の構成に基づき、本発明は、垂直断面が円形状のバ
レル槽内にはその内周壁全面に細長い溝が形成しである
ので、槽内周を旋回流動するマスは、溝に沿って槽の円
筒軸心線方向へ移動する力を受けつつ流動旋回する結果
、工作物はそれが薄物あるいは小物であっても壁面に付
着する現象が起らず、常にマスの内部に入り込むように
流動旋回するから、研磨むらの発生がなくなる。
また溝の形状がバレル槽の円筒軸心線に対し所定の角度
を有するスパイラル状であるので、溝の形状や角度を適
宜設定することにより槽内におけるマスの流動速度を減
速、増速に適宜変更させることもできるという作用が得
られる。
〔実 施 例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図、第2図は本発明の実施例として連続加工式の振
動バレル研磨装置を示すもので、符号lはその機台であ
り、機台l上には適当なバネ定数を有するコイルバネ2
を配列して、箱型バレル槽3が自由振動可能に支持され
ている。この箱型バレル槽8の下には複数の軸受5を介
して一本の剛性体のシャフト4が回転自在に軸支され、
シャフト4には複数組のアンバランスウェイト6が同相
に締付は固定されてあり、シャフト4の端部はスプライ
ンシャフト及びユニバーサルジヨイント等からなる駆動
伝達部材7を介してバレル槽振動系ノ外部のモータ8に
接続しである。バレル槽3の一端には工作物とメディア
の供給部9が、他端に排出部lOが配置されている。
上記箱型バレル槽3は、垂直断面形状(長手方向に直角
な断面形状)が第2図、第3図から明らかなように円形
をなしており、そのバレル槽3の内周壁の全面には第3
図に示すようにスパイラル状の凹凸の溝12を設けたラ
イニング材11が内張すしである。ライニング材11の
材質はポリウレタンゴムで、シュア硬度が55〜88の
ものを用いており、細長い連続した溝12は第4図に示
すように円筒軸心線に沿う長手方向に0@くθ≦45@
で与えられる角度θで、溝12の長手方向に対しての直
角断面は第5図に示されるようにピッチPの波型溝に形
成されている。
次いで、このように構成された振動バレル研磨装置の作
動を説明する。
まずモータ8の回転動力は、スプラインシャフトやユニ
バーサルジヨイント等の駆動伝達部材7とを介してシャ
フト4を駆動しているので、バレル槽3が機台lに対し
て三次元運動をしても円滑に動力伝達が行われ、シャフ
ト4が回転するとアンバランスウェイト6の移動により
コイルバネ2に支持されているバレル槽3は強制振動さ
せられる。
そしてバレル槽3の一端側の供給部9より工作物とメデ
ィアとが供給され、これよりバレル槽3内に投入された
マスは、第2図の矢印Aで示される方向に旋回流動する
この際、バレル槽3内にはその内周壁全面にスパイラル
状の凹凸溝12を設けたライニング材11が内張すしで
あるので、バレル槽3内を旋回流動するマスは、その周
壁面の凹凸溝12に沿ってバレル槽8の長手方向(円筒
軸心線方向)に移動する力を受けつつ流動旋回し、この
流動旋回の過程で工作物は研磨作用を受け、バレル槽3
の他端に移動して排出部lOから研磨加工を終了した工
作物が排出される。
モしてバレル槽3内の工作物は、小物や薄物であっても
内壁面の全周面に満12が形成されているので、全壁面
に工作物が付着することがない。
また、箱型バレル槽3内のマスは、上述のように振動に
よりバレル槽3の周方向に旋回流動すると同時に、バレ
ル槽3の周壁面で長手方向にずれて旋回流動するが、こ
の際のマスと壁面との相対速度がマスの長手方向におけ
る流動速度となるので、壁面での粘性抵抗は重要な要素
である。
本実施例では、バレル槽3の長手方向において所定の角
度θを有するスパイラル状の満12を設けたライニング
材11が内張すされているので、角度θによってマスの
長手方向に対する壁面の粘性抵抗が、平滑壁面と比べて
増大し、マスの流動速度を遅くしている。ただし上述の
角度θを長手方向に0@くθ≦45@に設定したが、角
度θを45@以上に設定すると、マスの流れが乱れて研
磨効率が低下して好ましくない。またマスの螺旋旋回方
向と角度θが同方向の場合には流動速度は増すことにな
り、場合によっては有効である。
前述の実施例では、ライニング材11の溝12の断面形
状として波型溝を示したが、これは第6図に示すように
、曲率半径R1を有する半円と平面部14とからなる角
丸型溝I3にしてその角部に曲率半径R2を付したもの
でもよい。このような形状では製作の容易性、耐摩耗性
、流速制御性能等の点から前例のものより望ましい。ま
たこれに類似の形状として溝底部も直線とした角型断面
形状が考えられるが、この場合、溝内にメディアが詰ま
ってしまいあまり有利ではない。
また前述のライニング材11の溝12として第5図に示
す波型溝、第6図に示す角丸型溝13は、第7図に示す
ように、所定角度θで連続した溝に形成したが、工作物
が薄物で縦横比が大きな長方形であると、壁面に溝があ
っても僅かではあるが付着する場合があり、これを考慮
した溝15が、第8図(a) 、 (b)に示しである
。即ち溝15は、第8図(b)に拡大して示すようにラ
イニング材11に断続的に設けたものであって、溝15
の長手方向に沿う長さしと平面の長手方向に沿う長さL
とを交互に有し、溝15の立上り角部にRの曲率を付し
たものであって、Lと1との比はL:j−3:1〜10
:1に設定しである。
この場合の作動を説明すると、溝I5に侵入したメディ
アがバレル槽3の周方向に移動すると、溝15の端部で
Rに沿って外部に押出され、このメディアと一緒に付着
した工作物も再びマスの流れの中に入り込むので、付着
防止の作用は一段と高まる。そこで、Lと1との比を第
8図(a)に示すようにランダムにして、細長い薄物工
作物のどこかが平面部に存在するようにして付着する確
立を少なくしたが、LとLとの比が一定であってもよい
ことは勿論である。
なお上記実施例は、箱型バレル槽で連続加工式の振動バ
レル研磨装置について説明したが、円形ドーナツ型のバ
レル槽や、対向する一対の直線状バレル槽と半円状のバ
レル槽を組合せた環状バレル槽に適用できることは勿論
であり、上記実施例のライニング材を、供給口から供給
された工作物が排出口において研磨加工が終了するよう
に、適宜選択すればよい。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明によれば、振動式バレル
研磨装置において略円形状の垂直断面を有するバレル槽
内には、その内周壁の全面に細長い溝が形成しであるの
で、槽内間を旋回流動するマスは、溝に沿って檜の円筒
軸心線方向へ移動する力を受けつつ周壁を流動旋回し、
この結果、工作物が例えば薄物あるいは小物であっても
壁面に付着する現象が起らず、常にマスの内部に入り込
むように流動旋回することで研磨むらの発生をなくする
ことができる。
また溝の形状がバレル槽の円筒軸心線に対し所定の角度
を有するスパイラル状であるので、溝の形状や角度を適
宜選定することにより容易にバレル槽の長手方向におけ
るマスの流動速度を変えることができ、必要に応じてマ
スの流動速度を遅くしてバレル槽の全長を短くし、研磨
加工の加工効率を下げることなく装置全体を小型化する
ことができる等、バレル槽の長手方向の長さ設計が容易
に行なえる効果も併せ得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるバレル槽を連続加工式の振動バレ
ル研磨装置に適用した実施例を示す正面図、第2図はそ
の側面図、第3図はバレル槽とライニング材との関係を
示す図、第4図は上記ライニング材自体の一実施例を示
す斜視図、第5図は第4図に示すライニング材のB−B
線に沿った断面拡大図、第6図は第4図に示すライニン
グ材のB−B線に沿った他の実施例の断面拡大図、第7
図はライニング材の溝の形態を示す展開状態の正面図、
第8図(a)は上記ライニング材の溝の形態の他の実施
例を示す展開状態の正面図、第8図(b)は上記第8図
(a)のC−C線に沿った断面拡大図である。 l・・・機台、2・・・コイルバネ、8・・・バレル槽
、4・・・シャフト、5・・・軸受、B・・・アンバラ
ンスウェイト、7・・・駆動伝達部材、8・・・モータ
、9・・・供給口、IO・・・排出口、 ti・・・ライニング材、12.13.15・・・溝。 特許出願人  富士重工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  強制振動を与えたバレル槽内に研磨対象の工作物をメ
    ディア、コンパウンドおよび水等と共に装入しこれを旋
    回流動させて工作物の研磨加工を行なうバレル槽におい
    て、 上記バレル槽は垂直断面形状が略円形状に形成され、該
    バレル槽の円筒軸心線に対し所定の角度を有するスパイ
    ラル状の溝を設けたライニング材を、上記バレル槽の内
    周壁全面に内張りしてなることを特徴とする振動式バレ
    ル研磨装置のバレル槽。
JP2271724A 1990-10-09 1990-10-09 振動式バレル研磨装置のバレル槽 Expired - Lifetime JPH0790458B2 (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3213568A (en) * 1961-07-18 1965-10-26 Wheelabrator Corp Corrugated bowl lining for vibrators
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