JPH0446758A - 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〕 この発明は研磨装置、特に金型等の円形溝、平面部又は
球面部の研磨加工を、領域指定や工具軌跡のティーチン
グ等の繁雑なプログラム作成作業をすることなしに自動
研磨できる研磨装置に関する。

〔従来の技術〕

金型の平滑加工、鏡面加工等のいわゆる磨き加工は、例
えば第７図（ｂ）、第８図（ｂ）に示すように研磨工具
である砥石（１）を取付けた回転主軸（２）を、作業テ
ーブルに対して３次元空間のｘ、ｙ、Ｚ軸方向に相対移
動可能とし、金型等の工作物に対する研磨領域を指定し
て自己倣い研磨させるか又は研磨工具軌跡をティーチン
グして自動研磨をさせている。

ここで研磨領域の指定とは、例えば第７図（ａ）に示す
ような工作物表面の円形の研磨領域（ｎ）を、研磨装置
にキーボード操作等により入力することである。このよ
うな領域指定が行われると、研磨装置は、その回転主軸
（２）の倣い研磨動作を指定領域からはみ出さないよう
に制御して、研磨工具（１）を工作物（３）の表面に一
定圧で倣わせて自動研磨を行う。

また研磨工具軌跡のティーチングとは、例えば第８図（
ａ）に示すように工作物（３）に形成された円形溝（４
）を磨き加工する場合、その研磨工具（１）の移動すべ
き経路を、実際に研磨工具を動かしつつキーボード等で
入力操作して、研磨装置に記憶させ、動作プログラムを
作成することである。このティーチングにより、研磨装
置は、自動研磨を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の研磨装置は、その研磨作業の前に、研磨領域
の指定或いは研磨工具軌跡のティーチング等の複雑な動
作プログラム作成作業を行う必要があり、長い準備時間
のため、作業効率が悪かった。

また、上記研磨装置は、工作物の磨き加工形状が、第８
図（ａ）Ｃｂ）に示したような、円形溝（４）である場
合には、第９図に示すように研磨工具（１）を側面（４
ａ）に所定圧で押し付けることが困難で、側面の磨き残
し不良やエツジ（４ｂ）のブレといった研磨不良が発生
していた。

そこで、この発明は、上記問題を解決する研磨装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明は、作業テーブルに対して相対的に三次元方向
に移動する回転主軸に同心に取付けた中心杆と、先端に
研磨工具を取付けた作動杆を、２本の連結杆により、平
行四辺形のパンタグラフ状にリンク結合したリンク機構
と、中心杆に対して平行移動する作動杆が中心杆に近づ
くように付勢する付勢部材とを具備し、回転主軸を作業
テーブルに対して相対的に上下動させることによりリン
ク機構を伸縮させ、作動杆に取付けた研磨工具に任意半
径の円周運動をさせて、この研磨工具により作業テーブ
ルに載置した工作物を自動研磨する研磨装置を提供する
。

〔作用〕

上記研磨装置は、回転主軸の回転により、リンク機構の
作動杆に、中心杆を中心とする円周運動をさせる。また
作動杆の先端の研磨工具を工作物に当て回転主軸を相対
的に上下動させると、リンク機構の作動杆は中心杆と平
行状態を保って円周運動の半径方向にスライドする。こ
の作動杆は、付勢部材により付勢され、先端に取り付け
た研磨工具を、工作物に所定圧で当てている。

このため回転主軸を上下動させながら、回転させると、
作動杆先端の研磨工具は、半径が異なる無数の円の軌跡
を描いて、工作物表面の平面部又は球面部の円形領域内
を研磨する。

回転主軸に相対的な上下動をさせず、回転だけさせると
、研磨工具は一定半径の円の軌跡を描き、円形溝の磨き
加工に利用することができる。この場合に、研磨工具（
１）を円形溝　（４）の中に入れた状態でわずかに回転
主軸（２）を上下動させると、研磨工具（１）は円形溝
の両側面（４ａ）に当たる、これによって側面（４ａ）
の磨き残しをなくすことができる。

〔実施例〕

この発明を一実施例について以下に説明する。

第１図に示す研磨装置（イ）において、（５）は研磨装
置の主軸ヘッドで、その中心に回転主軸（６）を回転自
在に保持している。この主軸ヘッド（５）は、工作物（
３）を載置する作業テーブルに対して相対的にｘ、ｙ、
ｚ軸方向に移動可能とされている。

（７）はリンク機構で、中心杆（８）と作動杆（９）を
、２本の連結杆（１０）　　（１１）により平行四辺形
のパンタグラフ状にリンク結合して構成されている。こ
の結合はピン（１２）等によりなされる。

（１３）はチャックで、リンク機構（７）の中心杆（８
）を、回転主軸（６）に同心かつ着脱自在に固定してい
る。　　（１４）は砥石等の研磨工具で、作動杆（９）
の下部先端に交換可能に取り付けられている。

（１５）はリンク機構（７）に取付けた付勢部材である
引張スプリングで、作動杆（９）が中心杆（１０）に近
づくように付勢している。この付勢部材（１５）はエア
ーシリンダ等の他の手段であってもよい、エアーシリン
ダは変位の大小にかかわらず、付勢力を一定に保つとい
う点で優れている。

次に上記研磨装置（イ）の使用状態について説明する。

第７図（ａ）に示すように、工作物（３）の表面の円形
の研磨領域（ｎ）を磨き加工する場合は、第２図に示す
ように、その領域の中心に回転主軸（６）の中心を合わ
せる。そして主軸ヘッド（５）とともに回転主軸（６）
を作業テーブルに対して相対的に降下させると、研磨工
具（１４）が工作物（３）に当たる、さらに降下させれ
ば、作動杆（９）は中心杆（８）に対して平行状態を保
ったまま、外側にスライドする。この間、付勢部材（１
５）は、作動杆（９）を中心杆（８）に近づける力、す
なわち作動杆（９）を回転主軸（６）から離す方向に押
す力を与えているので、作動杆（９）の先端に取付けた
研磨工具（１４）は、所定の圧力で工作物（３）の表面
に押し付けられている。

このため、主軸ヘッド（５）を上下動させつつ、回転主
軸（６）を回転させると、研磨工具（１４）は無数の円
の軌跡を描きながら工作物（３）の表面を磨き加工する
。研磨領域（ｎ）の大きさは、主軸ヘッド（５）の下降
の下限を設定することにより、決めることができる。ま
たこのような主軸ヘッド（５）の上下運動に加え、工作
物（３）の主軸ヘッド（５）に対する水平方向の相対運
動をも行えば、円形の研磨領域（１１）の重なりによっ
てより大きな領域の磨き加工も可能である。

また工作物（３）の表面が第３図に示すように球面であ
る場合も、第２図で説明したのと同様の動きで、磨き加
工をすることができる。この場合研磨領域の高低差は、
付勢部材（１５）が作動杆（９）を押し付ける作用によ
り吸収され、主軸ヘッド（５）の時下量を調整するだけ
でよい。

次に第８図（ａ）（ｂ）に示したような工作物（３）の
円形溝（４）を磨き加工する場合について説明する。

この場合、通常は第４図に示すように初めに研摩工具（
１４）を円形溝（４）内に嵌める。この後、第５図に示
すように研磨工具（１４）が抜けないように主軸ヘッド
（５）を下降させながら回転主軸（６）の中心を円形溝
（４）の中心に一致させる。そして主軸ヘッド（５）の
高さを変えないで、回転主軸（６）を回転させれば、研
磨工具（１４）は、円形溝（４）の内部を周回して磨き
加工を行う。このとき主軸ヘッド（５）の高さを、わず
かに上下動させると、研磨工具（１４）は円形溝（４：
の両側面（４ａ）に当たる。このため第９図で説明した
側面（４ａ）の磨き残しや、エツジ（４ｂ）のダレとい
った研磨不良をなくすことができる。

この発明の研磨装置ｔ（イ）の研磨工具（１４）を作動
杆（９）に取付けるには、第６図に示すような工具ホル
ダ（１６）を用いるとよい、この工具ホルダ（１６）は
、研磨工具（１４）を固定した保持部材（１７）を中心
復帰力を与えるスプリング（１８）でホルダ内に支持し
、研磨工具（１４）を左右上下方向に、わずかに動ける
ようにしている。

この工具ホルダ（１６）を用いると、急激な動きが吸収
され、特に円形溝（４）を磨き加工する場合において、
研磨工具（１４）の工作物（３）への食い付き等による
研磨面の傷付きが防止される。

なお、研磨工具（１４）自体を、電気モータやエアモー
タ等の手段で回転させると、公転と自転の両件用で磨き
加工が行われ、研磨効率の向上、研磨工具（１４）の片
減り防止といった効果が得られる。

〔発明の効果］ この発明によれば、研磨装置に、パンタグラフ状のアタ
ッチメントを装着するだけで、研磨工具の任意半径の軌
跡が描く範囲で自動的に磨き加工できる。したがって、
研磨装置の動作プログラムを、従来の研磨領域の指定又
は研磨軌跡のティーチングといった複雑なものから、回
転主軸の下降限度の指定のみといった簡単なものにでき
、研磨工程の段取りを省時間化し、作業能率を向上させ
ることができる。

また円形溝を磨き加工する場合金型の形状精度の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の研磨装置を示す正面図
、第２図〜第５図は第１図の研磨装置の使用状態を示す
正面図で、第２図は平面研磨の場合、第３図は球面研磨
の場合、第４図及び第５図は円形溝研磨の場合を、夫々
示す。 第６図はこの発明で研磨工具を取付るために使用する工
具ホルダの断面図である。 第７図〜第９図は従来の研磨装置を説明する図で、第７
図（ａ）（ｂ）は平面研磨する場合の平面図及び正面図
、第８図（ａ）（ｂ）は、円形溝を研磨する場合の平面
図及び正面図、第９図は第８図（ハ）中のＡ部分の拡大
断面図である。 （イ）−研磨装置、　　（６）・一回転主軸、（７）−
ｍ−・リンク機構、（８）−中心杆、（９）　−・作動
杆、　　　（１０）　　（１１）一連結材、（１４）　
−−一一一研磨工具、 （１５）−付勢部材（圧縮スプリング）。 特許出願人　　大阪機工株式会社 代　　　　理　　　　人　　　　江　　原　　　省　　
　吾唾二二、二ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）作業テーブルに対して相対的に三次元方向に移動
   する回転主軸に同心に取付けた中心杆と、先端に研磨工
   具を取付けた作動杆を、２本の連結杆により、平行四辺
   形のパンタグラフ状にリンク結合したリンク機構と、 中心杆に対して平行移動する作動杆が中心杆に近づくよ
   うに付勢する付勢部材とを具備したことを特徴とする研
   磨装置。