JPH0624682B2 - ラッピングフィルムを用いた超仕上げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はラッピングフィルムを用いた超仕上げ装置に
関し、回転または往復回動されるワークの被研磨面に超
仕上げ加工を施すのに用いられる。

（従来の技術） 各種ローラー表面をラッピングフィルム研磨材を用いて
仕上げる表面仕上げ装置としては、月刊誌「機械技術」
昭和６２年１月号に開示されたものが知られている。こ
こに開示された装置は、ローラー回転方向と反対方向に
巻き取られるラッピングフィルムをローラー軸方向に往
復動可能なコンタクトローラーによってローラー表面に
押圧し、該表面に均一な表面仕上げを施すものである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のように、一方向に巻き取られるラッピングフィル
ムをそれと反対方向に回転されるワーク（ローラー）の
表面に押圧して研磨する装置では、ワークの被研磨面が
ロッカーアームのアール面のように小さな円弧面のもの
である場合には、アール面の研磨に使用されるラッピン
グフィルムの長さに比べて、アール面の研磨に使用され
ないで通過するラッピングフィルムの長さの割合が著し
く大きくなるため、ラッピングフィルムが無駄に消費さ
れることになる。

さりとて、ワークを揺動中心の回りに揺動させると、ワ
ークの揺動方向がラッピングフィルムの移動方向と反対
のときには、ラッピングフィルムを緊張させて良いが、
両者の移動方向が同じでかつワークの揺動速度が大きい
ときには、ラッピングフィルムが供給スプール側から引
き出されて緊張状態でワークに研磨を施すことができな
くなるおそれがある。

また、従来のように、一度研磨に使用されたラッピング
フィルムを使用の都度新しいラッピングフィルムに取り
換える場合には、その取り換えごとに研磨作業が中断さ
れるから、作業能率が低下する。

その上、ラッピングフィルムがコンタクトロールによっ
てワーク表面に押圧される構成では、ワークがロッカー
アームのアール面のように幅方向に若干湾曲させること
がある場合には、幅方向の湾曲面に沿った研磨を行なう
ことができなくなる。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決すべくなされたもので、一
対のラッピングフィルム用巻き取りリールは、同じ面内
に保持されるとともにそれらの回転軸の他端にそれぞれ
従動摩擦輪が取り付けられ、該従動摩擦輪は回動可能な
コ形の揺動部材の両端に配設の各従動歯車とそれぞれ共
軸に取り付けられた駆動摩擦輪のいずれか一方により押
圧され、揺動部材に保持される各従動歯車は駆動モータ
により回転される駆動歯車と噛み合わされ、揺動部材の
コ形内には、巻き取られるラッピングフィルムの最終端
部が検出されたときに、揺動部材をその枢支軸の回りに
回転させる駆動切り換え用シリンダーが配設され、巻き
取りリール間には巻き取られるラッピングフィルムをワ
ークの被研磨面の方に押圧する押圧シリンダーに連結さ
れた弾性押圧部材が設けられ、各巻き取りリールは巻き
取られる側の従動摩擦輪にラッピングフィルムの緩みを
防止して、巻き取られるラッピングフィルムの最終端部
が検出されたときには押圧方向の切り換えを行うブレー
キシリンダーが設けられて、ラッピングフィルムを用い
た超仕上げ装置を構成したものである。

（作用） 各巻き取りリールの従動摩擦輪の部分には、巻き取られ
るラッピングフィルムの最終端部の検出によって従動側
となったとき押圧力を作用するブレーキシリンダーが設
けられているから、揺動するワークがラッピングフィル
ムにその移動する方向と同じ方向の摺動力を作用させた
場合にも、ラッピングフィルムが引き出されるのを防止
して緊張状態に保つため、揺動するワークの研磨を可能
にする。このため、ワークの研磨面がロッカーアームの
ような円弧面であるときにも、研磨面を常にラッピング
フィルムに接触した状態で研磨させることができるか
ら、研磨作業において、ラッピングフィルムの砥粒面全
体は有効に利用される。

また、ラッピングフィルムは弾性押圧部材によってワー
ク表面に押圧されているから、ワーク表面がフィルムの
幅方向に若干湾曲している場合にも、湾曲面に沿った研
磨を行ない得ることになる。

（実施例） 第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示したもの
である。

図において、１は装置の上部に設けられた水平な上面板
で、この上面板１には、２個のラッピングフィルム用の
巻き取りリール２，３を同一水平面内に保持する回転軸
４，５が、軸受６，７により回転自在に保持されてい
る。これらの回転軸４，５の下端には、周側面にＶ字形
の溝を備えた同径の従動摩擦輪８，９が取り付けられて
いる。

前記上面板１は回転軸４，５から等距離の位置に、下向
きに突出する枢支軸１０が設けられており、この枢支軸
１０の下端部に回転自在に保持されたコ形の揺動部材１
１（第３図）の両端部には、前記従動摩擦輪８，９と係
合し得る形状の駆動摩擦輪１２，１３が中間軸１４，１
５を介して同じ歯数の従動歯車１６，１７とそれぞれ共
軸に取り付けられている。

１９は垂直軸１８，１８によって上面板１と平行に保持
された中間板で、この中間板１９には、駆動軸２１を上
向きにし、かつその軸線を前記枢支軸１０の軸線と一致
するように配設された駆動モータ２０が取り付けられて
いる。駆動軸２１の上端に取り付けられた駆動歯車２２
は、前記２つの従動歯車１６，１７と同時に噛み合い、
これらの従動歯車１６，１７と同軸に取り付けられた駆
動摩擦輪１２，１３を同じ方向に同じ回転数で回転す
る。

しかし、巻き取りリール２，３のいずれが駆動されるか
どうかは、揺動部材１１のコ形内に配設された両ロッド
形の駆動切り換え用シリンダー２３によるロッド２４の
移動方向の切り換えによって決められる。この切り換え
は、例えば、巻き取られるラッピングフィルム２５の最
終端部に貼り付けられた反射テープからの反射光を光電
管（共に図示せず）によって検知したときに、シリンダ
ー２３内の作動流体によりロッド２４を左右いずれかの
方向に移動して行なう。例えば、第３図に示すように、
ロッド２４が右側に移動されて揺動部材１１を枢支軸１
０の回りに反時計方向に回転している場合には、駆動摩
擦輪１２が従動摩擦輪８に押圧されて巻き取りリール２
を駆動するから、巻き取りリール２は、駆動されていな
い他方の巻き取りリール３からラッピングフィルム２５
を巻き取る。

巻き取りリール２，３と共軸の従動摩擦輪８，９には、
それらが駆動摩擦輪１２，１３によって駆動されずに被
駆動側となったときに、巻き取られるラッピングフィル
ム２５に張力を与えるために、従動摩擦輪８，９の周面
を設定された力で押圧するブレーキシリンダー２６，２
６が設けられている。２７は巻き取りリール２，３の間
に配設された押圧シリンダーで、ラッピングフィルム２
５は、この押圧シリンダー２７のロッド２８先端に保持
部材２９ａを介して取り付けられた硬質ウレタンゴムの
ような弾性押圧部材２９により、ワーク３０の被研磨面
に押圧するように保持されている。

次に、この実施例の装置によりロッカーアームのアール
面を研磨する動作について説明する。

アール面３０ａが形成されたロッカーアーム（ワーク）
３０を、治具３１から上向きに突出する固定軸３２に嵌
合し、ロッカーアーム３０の尾端を押圧部材３３により
ストッパー３４に押し付け、治具３１に対する関係が一
定になるように保持する。この治具３１は、減速機３６
を介してサーボモータ３５により揺動される垂直方向の
揺動軸３７に取り付けられていて、サーボモータ３５が
駆動されたとき、ロッカーアーム３０を治具３１ととも
に揺動中心Ｏのまわりに揺動する。

押圧シリンダー２７を作動してロッド２８先端に取り付
けられた弾性押圧部材２９を押し出し、従動側の巻き取
りリール３から駆動側の巻き取りリール２の方に巻き取
られるラッピングフィルム２５を、ロッカーアーム３０
のアール面３０ａに設定された力で押圧する。

この状態で駆動モータ２０とサーボモータ３５とを駆動
すると、駆動歯車２２により回転される巻き取りリール
２側の従動摩擦輪８はブレーキシリンダー２６の押圧作
用を受けないが、従動側の巻き取りリール３側の従動摩
擦輪９はブレーキシリンダー２６の押圧作用を受けるた
め、移動されるラッピングフィルム２５は、ロッカーア
ーム３０がサーボモータ３５により揺動されるいずれの
方向においても、いつも緊張状態に保たれてアール面３
０ａに研磨加工を施す。

このため、水平に保持されて揺動するロッカーアーム３
０のアール面３０ａを短時間で能率良く所定の表面仕上
げ度に研磨することができる。

ロッカーアーム３０は設定された回数だけ揺動した後、
駆動モータ２０の駆動停止によりアール面３０ａを弾性
押圧部材２９と接触しない位置で停止する。この停止位
置で押圧部材３３による押圧作用を解除してロッカーア
ーム３０を固定軸３２から抜き取り、次の新しいロッカ
ーアーム３０を固定軸３２に取り付けて押圧部材３３に
よりロッカーアーム３０の尾端をストッパー３４に押し
付け、駆動モータ２０とサーボモータ３５とを再度駆動
して前記と同じ研磨作業を繰り返し行なう。

上記研磨作業の継続によりラッピングフィルム２５が終
りに近付くと、ラッピングフィルム２５の最終端部に貼
り付けられた図示しない反射テープからの反射光が光電
管（図示せず）によって検知される。すると光電管から
の出力により、シリンダー２３のロッド２４は、第３図
に示す右方向への押圧から左方向への押圧に切り換えら
れて揺動部材１１を枢支軸１０の回りに時計方向に回転
する。このため、今迄従動摩擦輪８を押圧駆動していた
駆動摩擦輪１２は駆動作用を解除され、他方の駆動摩擦
輪１３が別の従動摩擦輪９を押圧駆動するから、巻き取
りリール２と３の間の駆動側と従動側の切り換えが行な
われる。

光電管からの出力は、同時に２つのブレーキシリンダー
２６，２６の各ロッドの押圧方向の切り換えをも行なう
から、一方向へのラッピングフィルム２５の巻き取りが
完了すると、ラッピングフィルム２５は自動的に反対方
向に巻き返され、未だ研磨能力を有するラッピングフィ
ルム２５を繰り返し有効に使用して、ロッカーアーム３
０のアール面３０ａを所定の表面仕上げ度に研磨するこ
とができる。

上記実施例では、アール面３０ａの研磨は、ラッピング
フィルム２５を連続的に移動しながら行なう場合につい
て説明したが、ラッピングフィルム２５は一定量送り出
した後に停止し、ロッカーアーム３０を揺動させてアー
ル面３０ａを研磨するようにしてもよい。また、ラッピ
ングフィルム２５の往復時に対する復動時の表面仕上げ
度に懸念がある場合には、ロッカーアーム３０の揺動回
数は、往動時に比し復動時の方を若干多くなるように設
定すればよい。

第５図ないし第７図はこの発明の他の実施例を示したも
のである。前記実施例における上面板１から下向きに設
けられた筒状部材３８，３８は、それぞれ垂直軸１８，
１８との間に装着されたスライドボール３９，３９によ
り、各垂直軸１８に沿って上下方向に摺動可能に保持さ
れている。筒状部材３８，３８は、水平方向の連結部材
４０により連結されており、駆動モータ２０の駆動軸２
１は、連結部材４０に係止されかつ上端面が駆動歯車２
２のボス部２２ａの下面と当接する軸受４１により回転
自在に保持されている。

駆動モータ２０内では、モータ軸２０ａとキーやねじな
どにより一体に結合された管状部材４９内に、駆動軸２
１の大部分が挿入されていて、上下方向に摺動可能な構
成となっている。管状部材４９は、軸受４３，４３によ
って回転可能に保持されており、駆動軸２１の長さ方向
に形成されたキー案内溝４２には、軸受４３，４３の間
に装着された中空間５０の内面に当接し、管状部材４９
に保持された半月キー４４が係合していて、駆動軸２１
の長さ方向への移動が円滑に行なえるようになってい
る。

４５はロッド４６を垂直下向きにした上下動シリンダー
で、上下動シリンダー４５，４５はＬ形部材４７，４７
によりそれぞれ筒状部材３８，３８の外側に取り付けら
れるとともに、それらの各ロッド４６の下端は中間板１
９に固定されている。このため、ロッド４６，４６に下
向きに流体圧力が作用すると、下向きに移動できない各
ロッド４６の代りに上下動シリンダー４５，４５が上向
きに移動される。この移動に伴ない、上下動シリンダー
４５，４５が取り付けられた筒状部材３８，３８によ
り、上面板１が上向きに移動されるだけでなく、筒状部
材３８，３８を連結する連結部材４０の軸受４１によ
り、駆動歯車２２を取り付けられた駆動軸２１も同じ量
だけ上向きに移動されるから、上面板１の上下方向の移
動時にも、駆動歯車２２と従動歯車１６，１７との噛み
合いは正常な状態に保たれる。

この実施例の装置では、前記実施例における減速機３６
付きのサーボモータ３５が中間板１９に一緒に保持され
ており、固定軸３２に装着されたロッカーアーム３０を
治具３１とともに揺動中心Ｏの回りに揺動する。４８は
断面Ｕ字形の砥石で、この砥石４８はロッカーアーム３
０の方に移動可能な構成となっていて、揺動されるロッ
カーアーム３０に対し、揺動中心Ｏを中心とするアール
面３０ａを形成する。

次に、この実施例の場合の動作について説明する。

第５図に示す状態において、砥石４８の回転と治具３１
に保持された二点鎖線で示すロッカーアーム３０の揺動
とによりロッカーアーム３０に所要半径のアール面３０
ａが形成されている間に、上下動シリンダー４５，４５
の各ロッド４６に下向きの力を作用させ、押圧シリンダ
ー２７のロッド２８先端部に取り付けられた保持部材２
９ａや弾性押圧部材２９などの一番下側の面が、治具３
１のロッカーアーム３０や押圧部材３３などの一番上側
の面より若干上側になる位置まで移動しておく。

砥石４８によるアール面３０ａの形成が終ると、ロッカ
ーアーム３０は、アール面３０ａが砥石４８と接触しな
い外側方向（第５図において反時計方向）に移動された
位置で一旦停止された後、同じくサーボモータ３５によ
り、アール面３０ａは弾性押圧部材２９と対向し得る位
置まで回転される。この回転の停止と同時に、上下動シ
リンダー４５，４５の各ロッド４６に作用する流体圧力
の方向が切り換えられ、上面板１は元の高さ位置まで下
降される。

この状態で押圧シリンダ２７を作動してロッド２８先端
の弾性押圧部材２９によりラッピングフィルム２５をア
ール面３０ａに設定された力で押圧する。次いで、駆動
モータ２０の駆動によってラッピングフィルム２５を一
方向に移動しながら、サーボモータ３５によりロッカー
アーム３０を揺動中心Ｏの回りに設定された角度範囲で
揺動させると、ロッカーアーム３０に円弧状のアール面
３０ａを形成する装置の揺動手段を共用して、砥石４８
により形成された直後のアール面３０ａに、ラッピング
フィルム２５による超仕上げを施すことができる。この
実施例の構成の装置によって得られるその他の作用効果
は、前記実施例について述べた場合と全く同じである。

なお、この実施例の装置において、砥石４８をその回転
駆動手段とともにロッカーアーム３０に対して進退可能
に構成し、砥石４８を後退させた後に治具３１を揺動中
心Ｏの回りに時計方向に回転させ得るようにした場合に
は、上面板１の上下動手段は省略してもよい。

（発明の効果） この発明の構成によれば、次のようなすぐれた作用効果
を奏する。

(1)従動側になった巻き取りリールの従動摩擦輪にブレ
ーキシリンダーによる押圧力を作用させることができる
から、緊張状態を保って移動されるラッピングフィルム
により、揺動されるワークのアール面に能率良く超仕上
げ加工を施すことができる。

(2)揺動されるワークのアール面に超仕上げ加工を施す
ことができるため、該ワークを回転してアール面に超仕
上げ加工を施す場合に起るアール面と接触しない空送り
されるラッピングフィルム砥粒面の無駄をなくし、ラッ
ピングフィルムの全面を研磨に有効に利用することがで
きる。

(3)揺動部材はラッピングフィルムの巻き取り端が検出
されたときに枢支軸の回りに回転されて巻き取りリール
の駆動側の切り換えを行なうため、仕上げ条件によって
未だ十分に研磨能力が残存しているラッピングフィルム
を、巻き戻し時にも繰り返し研磨に使用することができ
る。

(4)ラッピングフィルムは弾性押圧部材によってワーク
のアール面に押圧されるから、該アール面が幅方向に若
干湾曲している場合にも、アール面全体に研磨を施すこ
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平面図、第２図は第１図
の一部を断面で示した背面図、第３図は第２図のIII−I
II断面平面図、第４図は第１図の一部を断面で示した要
部側面図、第５図はこの発明の他の実施例を示す平面
図、第６図は第５図の一部を断面で示した背面図、第７
図は第５図の一部を断面で示した要部側面図である。 ２，３…巻き取りリール、４，５…回転軸、８，９…従
動摩擦輪、１０…枢支軸、１１…揺動部材、１２，１３
…駆動摩擦輪、１６，１７…従動歯車、２０…駆動モー
タ、２２…駆動歯車、２３…駆動切り換え用シリンダ
ー、２５…ラッピングフィルム、２６…ブレーキシリン
ダー、２７…押圧シリンダー、２９…弾性押圧部材、３
０…ワーク（ロッカーアーム）、３１〜３７…ワーク作
動手段、４５…上下動シリンダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のラッピングフィルム用巻き取りリー
   ルは、同じ面内に保持されるとともにそれらの回転軸の
   他端にそれぞれ従動摩擦輪が取り付けられ、 該従動摩擦輪は回動可能なコ形の揺動部材の両端に配設
   の各従動歯車とそれぞれ共軸に取り付けられた駆動摩擦
   輪のいずれか一方により押圧され、 揺動部材に保持される各従動歯車は駆動モータにより回
   転される駆動歯車と噛み合わされ、 揺動部材のコ形内には、巻き取られるラッピングフィル
   ムの最終端部が検出されたときに、揺動部材をその枢支
   軸の回りに回転させる駆動切り換え用シリンダーが配設
   され、 巻き取りリール間には巻き取られるラッピングフィルム
   をワークの被研磨面の方に押圧する押圧シリンダーに連
   結された弾性押圧部材が設けられ、 各巻き取りリールは巻き取られる側の従動摩擦輪にラッ
   ピングフィルムの緩みを防止して、巻き取られるラッピ
   ングフィルムの最終端部が検出されたときには押圧方向
   の切り換えを行うブレーキシリンダーが設けられている
   ことを特徴とする ラッピングフィルムを用いた超仕上げ装置。
2. 【請求項２】巻き取りリールを駆動する駆動手段と、巻
   き取りリールの駆動を切り換える駆動切り換え手段と、
   ラッピングフィルムをワークに押圧する押圧手段とは、
   ワークが揺動および回転可能に保持されるワーク作動手
   段に対して上下方向に移動可能に構成されている特許請
   求の範囲第１項記載のラッピングフィルムを用いた超仕
   上げ装置。