JPH0557584A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置本体と被研磨面との相対的な姿勢変化にか
かわらず、常に被研磨面に研磨ヘッドをフラットに接触
させて、被研磨材の表面を均一に研磨することができる
研磨装置と提供する。 【構成】ハウジング１７に研磨ヘッド駆動モータ１８を
支持させこのモータの回転軸に研磨ヘッド２０を取付け
た研磨ユニット１６を、一方向に揺動する第１揺動リン
グ１２と、この第１揺動リング１２の揺動方向に対して
直交する方向に揺動する第２揺動リング１２とを介して
装置本体１１に支持させることにより、研磨ユニット１
６を装置本体１１に対して全ての方向に首振り傾動でき
るようにするとともに、この研磨ユニット２０を第２揺
動リング１４に上下方向に摺動自在に保持させて、この
研磨ユニット２０を研磨ユニット押圧機構２５によりば
ね力で被研磨材Ａに押付けさせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被研磨材の表面を回転
研磨ヘッドによって研磨する研磨装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ（繊維強化合成樹脂）等の複合材
や、金属材、木材、石材等の表面を研磨する研磨装置と
して、被研磨材の表面に摺接する回転研磨ヘッドとこの
研磨ヘッドを回転駆動するモータとを備え、被研磨材上
を移動されながら研磨ヘッドにより被研磨材の表面を研
磨するものがある。

【０００３】この研磨装置は、塗装前のサンディング、
バフ掛け、バリ取り等の種々の研磨に使用されており、
研磨ヘッドまたはその被研磨材摺接面の研磨材（研磨布
等）は、被研磨材の材質および研磨種目に応じて交換さ
れている。

【０００４】この研磨装置には、手動で被研磨材上を移
動されるいわゆる手持ち工具形のものと、機械的移動手
段によって被研磨材上を移動される自動研磨機用のもの
とがあり、従来の研磨装置は、いずれのタイプのもの
も、装置本体に研磨ヘッド駆動モータを垂直に支持さ
せ、このモータの回転軸に研磨ヘッドを取付けた構成と
なっている。

【０００５】上記手持ち工具形の研磨装置は、その装置
本体に設けたハンドル部を手で把持して手動により被研
磨材上を移動されるもので、その研磨ヘッドは、装置本
体を被研磨材側に押付ける力に応じた接触圧で被研磨材
の表面に接触される。

【０００６】また、上記自動研磨機用の研磨装置は、そ
の装置本体をロボット等の機械的移動手段で支持されて
この移動手段により被研磨材上を移動されるもので、こ
の研磨装置はコイルばねや油圧シリンダ等の加圧機構に
よって下方に加圧されており、被研磨材に対する研磨ヘ
ッドの接触圧は、装置本体と被研磨材との間隔を接触式
または非接触式のセンサで検出し、その検出値に応じて
上記加圧機構の押下げ力を制御することによって、所定
の圧力に維持されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の研磨装置は、手持ち工具形のものも自動研磨機用の
ものも、被研磨面（被研磨材の表面）と装置本体との相
対的な姿勢の変化によって被研磨面に対する研磨ヘッド
の接触圧に偏りを生じるため、被研磨材の表面を均一に
研磨することができないという問題をもっていた。

【０００８】これは、手動または機械的移動手段によっ
て被研磨材上を移動される装置本体に研磨ヘッド駆動モ
ータが支持され、このモータの回転軸に研磨ヘッドが取
付けられているためである。

【０００９】そして、手持ち工具形の研磨装置において
は、被研磨面に対する装置本体の姿勢を常に一定に保つ
ことは難しいため、この装置本体の姿勢変化により被研
磨面に対する研磨ヘッドの接触圧が偏って、研磨ヘッド
がその片側で強く被研磨材に接触し、削り込みや食い込
みを起こして被研磨材を傷つけてしまう。

【００１０】一方、自動研磨機用の研磨装置において
は、装置本体の姿勢は常に一定に保つことができるが、
被研磨面が起伏のある面であると、この被研磨面の角度
に応じて、装置本体と被研磨面との相対的な姿勢が変化
する。

【００１１】すなわち、ＦＲＰ等の複合材や、金属材、
木材、石材等の被研磨面は、必ずしも平坦面ではなく、
一見しただけでは分からない程度の僅かな起伏をもった
面となっていることが多いが、これに対して研磨装置の
本体の姿勢は常に一定であるため、研磨装置が被研磨面
の起伏部分（被研磨面が水平面に対して傾斜している部
分）にきたときに、装置本体と被研磨面との相対的な姿
勢が変化する。

【００１２】そして、従来の研磨装置では、被研磨面に
対する装置本体の姿勢変化にともなって被研磨面に対す
る研磨ヘッドの接触圧が偏るため、研磨装置が被研磨面
の起伏部分にきたときに、研磨ヘッドがその片側で強く
被研磨材に接触して削り込みや食い込みを起こし、被研
磨材を傷つけてしまう。

【００１３】本発明の目的は、装置本体と被研磨面との
相対的な姿勢変化にかかわらず、常に被研磨面に研磨ヘ
ッドをフラットに接触させて、被研磨材の表面を均一に
研磨することができる研磨装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の研磨装置は、被
研磨材上を移動される装置本体に、両側部を前記装置本
体に軸支されて一方向に揺動する第１の揺動リングを設
け、この第１の揺動リングの内側に、その揺動軸と直交
する方向の両側部を前記第１の揺動リングに軸支されて
この第１の揺動リングの揺動方向に対して直交する方向
に揺動第２の揺動リングを設けるとともに、前記第２の
揺動リングに、ハウジングに研磨ヘッド駆動モータを支
持させこのモータの回転軸に研磨ヘッドを取付けた研磨
ユニットを上下方向に摺動自在に保持させ、かつ前記装
置本体に、前記研磨ユニットのハウジングをばね力によ
って下方に押圧して前記研磨ヘッドを被研磨材に押付け
る研磨ユニット押圧機構を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１５】

【作用】すなわち、本発明の研磨装置は、研磨ユニット
を、一方向に揺動する第１の揺動リングと、この第１の
揺動リングの揺動方向に対して直交する方向に揺動する
第２の揺動リングとを介して装置本体に支持させること
により、研磨ユニットを装置本体に対して全ての方向に
首振り傾動できるようにするとともに、この研磨ユニッ
トを前記第２の揺動リングに上下方向に摺動自在に保持
させて、この研磨ユニットを研磨ユニット押圧機構によ
りばね力で被研磨材に押付けさせるようにしたものであ
り、この研磨装置によれば、研磨ユニットの研磨ヘッド
が被研磨材に押付けられながらその表面を倣って姿勢を
変えるため、装置本体と被研磨面との相対的な姿勢変化
にかかわらず、常に被研磨面に研磨ヘッドをフラットに
接触させて、被研磨材の表面を均一に研磨することがで
きる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、自動研磨機用の
研磨装置について図面を参照し説明する。

【００１７】まず、自動研磨機の構成を説明すると、図
７は自動研磨機の斜視図であり、この自動研磨機は、被
研磨材載置台１と、この載置台１に沿わせて敷設した軌
道２上を走行するロボット３とで構成されている。この
ロボット３は、汎用工作ロボットであり、研磨装置１０
は、このロボット３のアーム３ａ先端の手首部３ｂに取
付けられている。

【００１８】この自動研磨機は、載置台１の上に被研磨
材Ａをその被研磨面を上に向けて載置し、上記ロボット
３のアーム３ａを所定高さに下降させてその先端の研磨
装置１０を被研磨材Ａの表面（被研磨面）に当接させた
後、アーム３ａの前後動により研磨装置１０を被研磨材
Ａの幅方向に走査移動させるとともに、ロボット３の走
行移動により研磨装置１０を被研磨材Ａの長さ方向に移
動させながら、被研磨材Ａの表面全体を研磨装置１０に
よって研磨するもので、研磨装置１０は、ロボット３に
その手首部３ｂの移動軌跡および姿勢を予め教え込んで
おくことにより、常にほぼ一定の姿勢（この実施例では
ほぼ垂直な姿勢）に保持されながら被研磨材Ａ上を移動
される。

【００１９】なお、図７に示した被研磨材Ａは、航空機
の尾翼に用いるフラップ材であり、このフラップ材は、
カーボン繊維またはアラミド繊維等を用いたＦＲＰまた
は、超ジュラルミン、超塑性アルミニウム合金等の軽金
属からなっている。

【００２０】次に、上記研磨装置１０の構成を説明す
る。図１〜図６は研磨装置１０の構成を示しており、図
１は縦断正面図、図２は正面図、図３は底面図、図４は
図２のIV−IVに沿う断面図、図５は図２のＶ−Ｖに沿う
断面図であり、図６は研磨ユニットが一方向に首振り傾
動した状態の正面図である。

【００２１】この実施例の研磨装置１０は、図７に示し
たロボット３のアーム３ａに支持されてこのロボット３
により被研磨材Ａ上を移動される装置本体１１と、この
装置本体１１の下部に一方向に揺動自在に設けられた第
１の揺動リング１２と、この第１の揺動リング１２の内
側にその揺動方向に対して直交する方向に揺動自在に設
けられた第２の揺動リング１４と、この第２の揺動リン
グ１４内に上下方向に摺動自在に保持された研磨ユニッ
ト１６と、この研磨ユニット１６を下方に押圧する研磨
ユニット押圧機構２５とからなっている。

【００２２】上記装置本体１１は、上記ロボット３のア
ーム３ａの先端のアタッチメント４に取付けられる上面
板１１ａと、この上面板１１ａの外周部から下方に向け
て立設された複数本（図では４本）の支柱１１ｂと、こ
の各支柱１１ｂの下端部に外周部を固定して上面板１１
ａと平行に設けられた円形のリング部材１１ｃとからな
っている。

【００２３】上記第１の揺動リング（以下第１揺動リン
グという）１２は、装置本体１１の下端部のリング部材
１１ｃより若干小径の円形リングであり、この第１揺動
リング１２は、その両側部をそれぞれ装置本体１１のリ
ング部材１１ｃに水平な支軸１３により軸支されて、前
記支軸１３の軸線を揺動軸ｘ（図３参照）ｘとして上下
に揺動自在に設けられている。

【００２４】また、第２の揺動リング（以下第２揺動リ
ングという）１４は、上記第１揺動リング１２より若干
小径の円形リングであり、この第２揺動リング１４は、
第１揺動リング１２の揺動軸ｘに対して直交する方向の
両側部をそれぞれ水平な支軸１５により第１揺動リング
１２に軸支されて、前記支軸１５の軸線を揺動軸ｙ（図
３参照）として上下に揺動自在に設けられている。

【００２５】一方、研磨ユニット１６は、ハウジング１
７と、このハウジング１７内に設けられた研磨ヘッド駆
動モータ１８と、このモータ１８の回転軸１８ａの下端
に取付けられた回転研磨ヘッド２０とで構成されてお
り、研磨ヘッド２０の下面（被研磨材摺接面）は、ハウ
ジング１７の下端より若干下方に突出している。

【００２６】上記ハウジング１７は、上記第２揺動リン
グ１４内に上下方向に摺動自在に嵌合される円筒状のベ
ース部材１７ａと、このベース部材１７ａの上に設けら
れたモータカバー１７ｂとからなっており、ベース部材
１７ａは、研磨ユニット１６にある程度の重量をもたせ
るため、厚肉の金属で形成されている。

【００２７】そして、研磨ヘッド駆動モータ１８は、そ
の回転軸（以下モータ軸という）１８ａを上記ベース部
材１７ａ内に挿入してベース部材１７ａの上に垂直に固
定支持されており、モータ軸１８ａの下端には、その回
転を安定させるためのフライホイール１９が固定されて
いる。

【００２８】また、上記回転研磨ヘッド２０は、円板状
の回転板からなっており、その下面つまり被研磨材摺接
面には、研磨布２１が粘着テープ等によって交換可能に
取付けられている。

【００２９】この研磨ヘッド２０は、その上面の中心に
垂直に突設した軸２０ａを上記フライホイール１９にそ
の回転中心（モータ軸１８ａの中心）から偏心させて固
定して、このフライホイール１９を介してモータ軸１８
ａに取付けられており、モータ１８により回転駆動され
て、モータ軸１８ａに対して偏心回転する。すなわち、
図３において、Ｍはモータ軸１８ａの中心、Ｈは研磨ヘ
ッド２０の中心を示しており、研磨ヘッド２０は、モー
タ軸中心Ｍを回転中心として、図に一点鎖線で示した軌
跡（モータ軸中心Ｍと研磨ヘッド中心Ｈとの間の距離を
半径とする円軌跡）で公転しながら自転する。

【００３０】また、上記研磨ヘッド２０にはその下面か
ら上面に貫通する複数の吸塵孔２２が設けられ、上記ハ
ウジング１７にはそのベース部材１７ａ内の空気を排気
するための排気路２３が設けられており、この排気路２
３には吸塵ホース２４が接続されている。この吸塵ホー
ス２４は図示しない収塵機に接続されており、研磨ヘッ
ド２０による被研磨材Ａの研磨時に発生する粉塵は、図
４に矢印で示すように、研磨ヘッド２０に設けた吸塵孔
２２および研磨ヘッド２０の周囲からベース部材１７ａ
内に吸込まれ、吸塵ホース２４を通して収塵機に収塵さ
れる。

【００３１】そして、上記研磨ユニット１６は、そのハ
ウジング１７のベース部材１７ａを上記第２揺動リング
１４に嵌合させて、この第２揺動リング１４に上下方向
に摺動自在に保持されており、この研磨ユニット１６
は、第２揺動リング１４と一体に揺動するとともに、上
記第１揺動リング１２の揺動方向（第２揺動リング１４
の揺動方向と直交する方向）にも揺動する。

【００３２】すなわち、研磨ユニット１６は、装置本体
１１に対する第１揺動リング１２の揺動と、この第１揺
動リング１２に対する第２揺動リングの揺動とにより、
この２つの揺動リング１２，１４の揺動軸ｘ，ｙの交点
を中心として全ての方向に首振り傾動する。

【００３３】また、上記モータ軸１８ａの中心Ｍは、図
３に示したように、上記２つの揺動リング１２，１４の
揺動軸ｘ，ｙの交点上にあり、したがって研磨ヘッド２
０は、研磨ユニット１６の傾動中心を中心として回転す
る。

【００３４】上記研磨ヘッド２０は、装置本体１１の上
面板１１ａの下に設けた研磨ユニット押圧機構２５によ
り、一定の押圧力で被研磨材Ａに押付けられるようにな
っている。

【００３５】この研磨ユニット押圧機構２５は、研磨ユ
ニット１６のハウジング１７をばね力によって下方に押
圧するもので、この研磨ユニット押圧機構２５は、図１
および図５に示すように、装置本体１１の上面板１１ａ
に沿って全ての方向に平行移動する円板状のスライドプ
レート２６の下に、２本の定荷重ばね２７を互いに直交
させて十文字状に設けた構成となっている。

【００３６】上記定荷重ばね２７は、両側縁部を全長に
わたって一面側に湾曲させた、一定のばね力で渦巻状に
巻き締まる性質をもつ帯板ばねであり、各定荷重ばね２
７はそれぞれ、その両端側をスライドプレート２６の外
周部の下に配設した一対のフランジ付きばね巻き軸２８
に巻付かせて、この両ばね巻き軸２８間に一定のばね力
で張られている。

【００３７】また、スライドプレート２６には、その中
心部に、後述する押圧機構支持プレート３１の軸部３１
ａよりも十分大径な円形孔２６ａが穿設されるととも
に、この円形孔２６ａを囲んで、少なくとも４個以上
（図５では８個）のベアリング２９が等間隔に配設され
ている。このベアリング２９は、ベース部材にボールを
回転自在に保持させたもので、各ベアリング２９は、そ
のボールがスライドプレート２６の上面より僅かに突出
する状態でベース部材をスライドプレート２６に固定さ
れている。

【００３８】一方、装置本体１１の上面板１１ａの下面
には、スライドプレート２６の移動を案内するガイドプ
レート３０が固定されており、このガイドプレート３０
の下には、押圧機構支持プレート３１がガイドプレート
３０と平行に設けられている。この押圧機構支持プレー
ト３１は、その上面の中心に突設した軸部３１ａをガイ
ドプレート３０の中心に固定してガイドプレート３０に
支持されている。

【００３９】そして、上記研磨ユニット押圧機構２５の
スライドプレート２６は、上記ガイドプレート３０と押
圧機構支持プレート３１との間に、極く僅かな間隙を存
して挟持されており、このスライドプレート２６の下に
設けられた２本の定荷重ばね２７は、両方のばね２７が
上下に重なり合う交差部において、上記研磨ユニット１
６のハウジング１７の頂部（モータカバー１７ｂの頂
部）中央に形成したばね受け面３２に当接している。

【００４０】このばね受け面３２は、上記定荷重ばね２
７の幅より若干広幅の正方形面とされており、このばね
受け面３２には、各定荷重ばね２７を横ずれしないよう
に保持するばね受け溝が十文字状に形成されている。

【００４１】上記ハウジング頂部のばね受け面３２は、
研磨ユニット押圧機構２５のばね巻き軸２８に巻き付い
ている定荷重ばね２７の引出し位置よりも十分高い位置
にあり、定荷重ばね２７は、一対のばね巻き軸２８間で
山形に屈曲してその中間部（山形の頂部）において上記
ばね受け面３２に当接し、ばね巻き軸２８に巻き付こう
とする力（一定力）によって、研磨ユニット１６のハウ
ジング１７を下方に押圧している。

【００４２】また、上記研磨ユニット押圧機構２５のス
ライドプレート２６は、上記定荷重ばね２７が研磨ユニ
ット１６のハウジング１７で下方から受けられているこ
とにより、この定荷重ばね２７のばね力（ばね巻き軸２
８に巻き付こうとする力）によって上方に押圧されてお
り、したがって上記スライドプレート２６は、その下面
側の押圧機構支持プレート３１からは離間され、上面側
のガイドプレート３０にベアリング２９を介して当接し
て、このガイドプレート３０面を極く僅かな移動抵抗で
全方向に移動する。

【００４３】そして、研磨ユニット押圧機構２５は、第
１揺動リング１２の揺動軸ｘと第２揺動リング１４の揺
動軸ｙとの交点を中心として首振り傾動する研磨ユニッ
ト１６の傾動にともなって、この研磨ユニット１６の傾
動方向に横移動する。

【００４４】すなわち、図６は研磨ユニット１６が一方
向に首振り傾動した状態を示しており、例えば研磨ユニ
ット１６が矢印ａ方向に傾動すると、そのハウジング１
７の頂部のばね受け面３２が研磨ユニット１６の傾動方
向に傾きながら変位し、このばね受け面３２に当接して
いる定荷重ばね２７が横方向に押されて、この定荷重ば
ね２７を介して研磨ユニット押圧機構２５が矢印ｂ方向
に移動する。

【００４５】なお、この場合、研磨ユニット１６の傾動
によりそのハウジング頂部のばね受け面３２が傾いて
も、このばね受け面３２の傾き方向に沿う定荷重ばね２
７は、ばね受け面３２の傾きに応じて角度を変えるだけ
で、常にフラットにばね受け面３２に当接するし、ま
た、ばね受け面３２の傾き方向と交差する方向の定荷重
ばね２７は、ばね受け面３２の傾きに応じて幅方向に捩
じれ変形して、常にフラットにばね受け面３２に当接す
る。これは、ばね受け面３２が両方の定荷重ばね２７の
長さ方向に対して斜めに交差する方向に傾いた場合も同
様であり、その場合は両方の定荷重ばね２７が幅方向に
捩じれ変形して、常にフラットにばね受け面３２に当接
する。

【００４６】次に、上記構成の研磨装置１０による被研
磨材Ａの研磨について説明すると、この研磨装置１０
は、図７に示したロボット３のアーム３ａに支持されて
被研磨材Ａの表面（被研磨面）に当接され、常に一定の
姿勢（被研磨材Ａの表面に対して垂直に当接する姿勢）
を保ちながら被研磨材Ａ上をその幅方向および長さ方向
に移動される。

【００４７】そして、被研磨材Ａの研磨は、研磨ヘッド
駆動モータ１８を駆動して研磨ヘッド２０を高速で回転
させ、この研磨ヘッド２０を被研磨材Ａに一定の接触圧
で摺接させて行なわれる。

【００４８】この研磨ヘッド２０の被研磨材Ａに対する
接触圧は、研磨ユニット１６の自重と、研磨ユニット押
圧機構１６による研磨ユニット１６の押圧力とで与えら
れ、研磨ユニット１６の自重（ハウジング１７とモータ
１８および研磨ヘッド２０の自重）は一定であり、また
研磨ユニット押圧機構１６も定荷重ばね２７により常に
一定の押圧力で研磨ユニット１６のハウジング１７を押
圧するため、研磨ヘッド２０は常に一定の接触圧で被研
磨材Ａに摺接する。

【００４９】なお、上記定荷重ばね２７による研磨ユニ
ット１６の押圧反力、つまり装置本体１１に作用する押
上力は、被研磨材Ａの表面に対する角度および高さが常
に一定になるように制御されるロボット３のアーム３ａ
によって受けられる。

【００５０】そして、上記研磨装置１０においては、そ
の研磨ユニット１６を、一方向に揺動する第１揺動リン
グ１２と、この第１揺動リング１２の揺動方向に対して
直交する方向に揺動する第２揺動リング１４とを介して
装置本体１１に支持させることにより、研磨ユニット１
６を装置本体１１に対して全ての方向に首振り傾動でき
るようにするとともに、この研磨ユニット１６を前記第
２揺動リング１４に上下方向に摺動自在に保持させて、
この研磨ユニット１６を研磨ユニット押圧機構２５によ
り一定の押圧力で被研磨材Ａに押付けさせるようにして
いるため、装置本体１１と被研磨面との相対的な姿勢変
化にかかわらず、常に被研磨面に研磨ヘッド２０をフラ
ットにかつ一定の接触圧で接触させて、被研磨材の表面
を均一に研磨することができる。

【００５１】すなわち、図７に示した自動研磨機におい
ては、前述したように、研磨装置１０の本体１１がロボ
ット３のアーム３ａに支持されて常に一定の姿勢を保ち
ながら被研磨材Ａ上を移動されるため、被研磨材Ａの表
面、つまり被研磨面が起伏をもった面であると、研磨装
置１０が被研磨面の起伏部分（被研磨面が水平面に対し
て傾斜している部分）にきたときに、装置本体１１と被
研磨面との相対的な姿勢が変化する。

【００５２】しかし、上記研磨装置１０においては、研
磨ユニット１６が装置本体１１に対して全ての方向に首
振り傾動するため、研磨装置１０が被研磨面の起伏部分
にきたときに、研磨ユニット１６の研磨ヘッド２０が被
研磨材Ａに一定の押圧力で押付けられながらその表面を
倣って図６に示したように姿勢を変えるから、被研磨面
の起伏部分も均一に研磨することができる。

【００５３】なお、この場合、研磨ユニット押圧機構２
５が常に定位置にあると、研磨ユニット１６のハウジン
グ１７を押圧している定荷重ばね２７が研磨ユニット１
６の傾動を抑制するように作用するため、被研磨面に対
する研磨ヘッド２０の倣い性が悪くなるが、上記実施例
では、上記研磨ユニット押圧機構２５を、研磨ユニット
１６の傾動にともなってこの研磨ユニット１６の傾動方
向に横移動するように設けているから、研磨ユニット押
圧機構２５が研磨ユニット１６の傾動に対して抵抗とな
ることはなく、したがって、被研磨面に対して研磨ヘッ
ド２０を良好に倣わせることができる。

【００５４】また、上記研磨ヘッド２０は、研磨ヘッド
駆動モータ１８のモータ軸１８ａに対して偏心回転する
ため、この研磨ヘッド２０の偏心回転により研磨ユニッ
ト１６がその傾動中心（第１揺動リング１２の揺動軸ｘ
と第２揺動リング１４の揺動軸ｙとの交点）を中心とし
て横方向に首振り振動するが、上記実施例では、研磨ユ
ニット１６のハウジング１７をその下部（ベース部材１
７ａ）において第２揺動リング１４および第１揺動リン
グ１２を介して装置本体１１に支持させているため、研
磨ヘッド２０から研磨ユニット１６の傾動中心までの距
離は小さく、したがって、研磨ヘッド２０の偏心回転に
よる研磨ユニット１６の首振り振動を小さくすることが
できる。

【００５５】すなわち、研磨ヘッド２０の偏心回転によ
る研磨ユニット１６の首振り振動の大きさ（振幅）は、
研磨ヘッド２０の偏心回転によって研磨ユニット１６に
生ずるモーメントの大きさに対応するが、このモーメン
トは、研磨ヘッド２０から研磨ユニット１６の傾動中心
までの距離に比例するため、この距離を小さくすれば、
研磨ヘッド２０の偏心回転による研磨ユニット１６の首
振り振動を小さくすることができる。

【００５６】そして、研磨ヘッド２０の偏心回転によっ
て研磨ユニット１６が首振り振動すると、研磨ヘッド２
０も上下に首振り振動して被研磨面に対する接触圧に偏
りが発生するが、上記研磨ユニット１６の首振り振動が
小さければ、研磨ヘッド２０の振動も小さくなるため、
被研磨面に対する接触圧の偏りをほとんどなくして、被
研磨面に対する研磨ヘッド２０の倣い性をさらに良くす
ることができる。

【００５７】なお、上記研磨装置における研磨ヘッド２
０の偏心回転によって生ずる被研磨面への研磨ヘッド接
触圧の偏りは、研磨ヘッド２０から研磨ユニット１６の
傾動中心までの距離がある程度大きくても、従来の研磨
装置において生じている被研磨面と装置本体との相対的
な姿勢の変化による研磨ヘッド接触圧に偏りに比べれば
極く僅かであり、したがって、研磨ユニット１６の傾動
中心は上記実施例より高い位置にあってもよい。

【００５８】また、上記実施例では、研磨ユニット押圧
機構２５を、定荷重ばね２７によって研磨ユニット１６
のハウジング１７を押圧するものとしているが、この研
磨ユニット押圧機構には、例えばコイルばね等の他のば
ねを用いてもよい。

【００５９】さらに、上記実施例では、研磨ユニット押
圧機構２５が研磨ユニット１６の傾動に対して抵抗とな
らないように、研磨ユニット押圧機構２５を研磨ユニッ
ト１６の傾動にともなって横移動するように設けている
が、研磨ユニット１６の押圧ばねに自由に曲り変形する
コイルばねを用いるか、あるいは研磨ユニット１６のハ
ウジング１７を研磨ユニット押圧機構に対して摺動自在
に摺接させれば、研磨ユニット押圧機構を横移動させな
くても、この研磨ユニットが押圧機構研磨ユニット１６
の傾動に対して抵抗となることはない。

【００６０】また、図７には、研磨装置１０を被研磨材
Ａの長さ方向に移動させる機械的移動手段としてロボッ
ト３を用いた自動研磨機を示したが、本発明の研磨装置
は、他の機械的移動手段によって研磨装置を移動させる
自動研磨機にも使用できるし、さらに本発明は、装置本
体を手で把持して被研磨材上を移動させる手持ち工具形
の研磨装置にも適用することができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の研磨装置は、ハウジングに研磨
ヘッド駆動モータを支持させこのモータの回転軸に研磨
ヘッドを取付けた研磨ユニットを、一方向に揺動する第
１の揺動リングと、この第１の揺動リングの揺動方向に
対して直交する方向に揺動する第２の揺動リングとを介
して装置本体に支持させることにより、研磨ユニットを
装置本体に対して全ての方向に首振り傾動できるように
するとともに、この研磨ユニットを前記第２の揺動リン
グに上下方向に摺動自在に保持させて、この研磨ユニッ
トを研磨ユニット押圧機構によりばね力で被研磨材に押
付けさせるようにしたものであるから、装置本体と被研
磨面との相対的な姿勢変化にかかわらず、常に被研磨面
に研磨ヘッドをフラットに接触させて、被研磨材の表面
を均一に研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による研磨装置の縦断正面
図。

【図２】上記研磨装置の正面図。

【図３】上記研磨装置の底面図。

【図４】図２のIV−IVに沿う断面図。

【図５】図２のＶ−Ｖに沿う断面図

【図６】上記研磨装置の研磨ユニットが一方向に首振り
傾動した状態の正面図。

【図７】上記研磨装置を用いた自動研磨機の斜視図。

【符号の説明】

１０…研磨装置、１１…装置本体、１２…第１揺動リン
グ、１４…第２揺動リング、１６…研磨ユニット、１７
…ハウジング、１８…研磨ヘッド駆動モータ、１９…フ
ライホイール、２０…研磨ヘッド、２５…研磨ユニット
押圧機構、２７…定荷重ばね、Ａ…被研磨材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被研磨材の表面に摺接する回転研磨ヘッド
   とこの研磨ヘッドを回転駆動するモータとを備え、手動
   または機械的移動手段によって被研磨材上を移動されな
   がら前記研磨ヘッドにより被研磨材の表面を研磨する研
   磨装置において、 前記被研磨材上を移動される装置本体に、両側部を前記
   装置本体に軸支されて一方向に揺動する第１の揺動リン
   グを設け、この第１の揺動リングの内側に、その揺動軸
   と直交する方向の両側部を前記第１の揺動リングに軸支
   されてこの第１の揺動リングの揺動方向に対して直交す
   る方向に揺動第２の揺動リングを設けるとともに、前記
   第２の揺動リングに、ハウジングに前記モータを支持さ
   せこのモータの回転軸に前記研磨ヘッドを取付けた研磨
   ユニットを上下方向に摺動自在に保持させ、かつ前記装
   置本体に、前記研磨ユニットのハウジングをばね力によ
   って下方に押圧して前記研磨ヘッドを被研磨材に押付け
   る研磨ユニット押圧機構を設けたことを特徴とする研磨
   装置。