JPH074715B2 - 不定形ワークの研削方法および研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワークである被研削物ないし被研磨物が不定
形である場合に、その保持に特に有効なワークの研削方
法および研削装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ワークの研削装置としての研削盤においてワーク
を研削可能に保持するには、ワークの研削面以外の非研
削面だけを利用する必要から、次のような方法が用いら
れていた。

1.ワーク保持具にマグネットを使用する。

2.爪で締めつけるチャックを使用する。

3.ワークを空気圧により吸引して固定する。

4.ワークを接着剤で固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記いずれの場合も、ワークの非研削面の形状や寸法に
保持具ないし保持面の形状や構造が適合する必要がある
ので、ワークが形状や大きさが区々である不定形物であ
るときには、多くの種類の不定形ワークの保持に対応で
きなく、少量多品種生産の今日においては、経済性や作
業性において問題があった。

殊に、マグネットを使用する場合には、ワークが磁性体
である必要があるので、材質上の制約があり、チャック
による場合には、ワークに締め付けの大きな圧力が加わ
るため、ワークが弱く、薄く、脆い等の原因でその圧力
に耐えないものであると、それを研削可能に安定して保
持できなかった。また、吸引による場合には、ワークが
滑りやすいので、位置決め精度を確保し難く、特に、吸
盤を使用するときには、ワークが例えばフロッピィのよ
うな薄形であると、吸引力により彎曲する不都合があっ
た。さらに、接着による場合には、作業が煩雑であり、
特に剥離に手間が掛かるため、作業性が極めて悪かっ
た。

本発明は、上記のような実情に鑑みて、ワークの形状や
大きさ、材質が強度等の制約を受けることなく、それを
安定して確実に保持し、能率的に研削加工をなし得る不
定形ワークの研削方法および研削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〕

前記目的を達成するための不定形ワークの研削方法は、
形状記憶樹脂層からなるマットに、該樹脂の転異点を越
えた軟化状態においてワークの非研削面を押圧して、非
研削面の形状に合わせて形状記憶樹脂層を変形させると
ともに、押圧のままマットを冷却硬化させてそれにワー
クを結合させることによって、マットを介してワークを
研削可能に保持し、研削加工後にワークが剥離したマッ
トを加温により復元し、このように変形したマットを復
元しながら、ワークの研削加工の保持に反復使用するこ
とを特徴とする。

不定形ワークの研削装置は、形状記憶樹脂層からなるマ
ットと、該マットの形状記憶樹脂をその転異点を越えた
温度で軟化させる加温装置と、軟化された形状記憶樹脂
層にワークの非研削面を押圧し、その形状に合わせて形
状記憶樹脂層を変形させるとともに、変形のまま硬化さ
せる加圧冷却装置と、その変形の型合わせによりマット
を介して保持されたワークを加工する研削装置とからな
ることを特徴とする。

〔作用〕

マットの形状記憶樹脂層が転異点を越えた温度で軟化し
ていると、その上にワークの非研削面で押圧されること
により、その形状が大きさに合せた形状に変形される。
例えば、ワークの裏面が複雑な凹凸に形成されている
と、それに対応する変形状態が得られ、また、平たい形
状であれば、ワークの周縁が形状記憶樹脂層に落ち込む
変形状態が得られるから、形状記憶樹脂層が押圧状態の
まま冷却硬化されると、そのまま型合せが確定するた
め、押圧状態を解いた後における研削作業において、ワ
ークが安定して保持される。

さらに、このマットの保持機能については、ワークの非
研削面の形状に合致した緊密な一体性を有するので、ワ
ークが弱い、薄い、脆いものであっても、マットとの一
体性から均等且つ安定した研削面を保持する。

形状記憶樹脂は、材質的に設定された転異点を境に、低
い温度で硬化し、高い温度で軟化し形状が複元する性質
を有するから、変形されたマットを加温により軟化・複
元して反復使用する。

転異点については、40℃ないし180℃の範囲にあること
が望ましく、その範囲外の温度では常温の影響で不都合
が生じやすく、それよりも高い温度は、省エネや設備等
の問題で適性に欠ける。

形状記憶樹脂の加温や冷却には、水や空気の温度を利用
でき、加温にはその他の高周波等の利用が可能である。

〔実 施 例〕

次に、本発明を実施例の図面に基づいて説明する。

第１図ないし第６図は、不定形ワークの研削方法を説明
するもので、その方法には、本発明が最も特徴とするマ
ットＭが使用される。

マットＭは、形状記憶樹脂層11を形成するために、第１
図及び第６図に示すように、基材10に線条ないし紐状の
形状記憶樹脂材12を植毛し人工芝形に構成され、形状記
憶樹脂の転異点が約50℃に設定される。基材10には、摩
擦の大きいプラスチック製板材が使用されるが、シート
であっても良い。

マットＭを使用するには、予め、湯槽2aの温湯に浸して
（第２図参照）、約80℃の温度に加熱する。これで、形
状記憶樹脂層11が軟化するから、マットＭを湯槽2aから
引き出し、研削盤の基台６の上に載置し（第３図参
照）、その上にワークＷを載せて押圧する。押圧は均等
に行なう必要から、ワークＷの押さえに板材を使用し、
基台６に板材のストッパーを設ける等の手段を講ずる。

ワークＷの下面、すなわち非研削面16には複雑に凹凸を
有し、その凹凸に応じてマットＭの形状記憶樹脂層11が
変形するから（第４図参照）、押圧状態のまま冷却する
ことにより、20℃程度に温度を下げて形状を固定化す
る。そうすると、マットＭにワークＷがその形状や大き
きに合わせて型合わせされるから、ワークＷの上に砥石
18を下ろしそれを回転させることにより、ワークＷの上
面を均等に研削する。

研削加工が終了してから、マットＭからワークＷを外す
が（第５図参照）、それが外されたマットＭには凹凸の
変形19が残るので、再び湯槽2aに戻して形状を復元し
（第２図参照）、軟化状態において再度次のワークＷの
加工のために使用する。

第７図ないし第11図は、それぞれマットＭについての他
の実施例を示したもので、第７図では形状記憶樹脂材12
の線材をループ状に、第８図では斜めにそれぞれ植毛し
てある。また、第９図では形状記憶樹脂材12のフィルム
を植立してある。

上記のように、形状記憶樹脂層11が形状記憶樹脂材12の
線材や紐、フィルムの立設によるときは、層11内に隙間
が存在するので、冷水や冷気を内部に通しやすく、形状
記憶樹脂層11の軟化・復元・硬化を短時間になすことが
できる。

第10図では、形状記憶樹脂材12の繊維を不織布ないしフ
ェルト状に積層して形状記憶樹脂層11が形成され、第11
図では発泡によりスポンジ状に形成される。この両例で
は、上面が比較的均一で安定しているので、フロッピィ
のような軟弱で平たいワークの保持に適する。

第12図は、不定形ワークの研削方法をベルトコンベア方
式とNC制御とにより、自動的に実施するための装置を示
したものである。

その不定形ワークの研削装置は、無端ベルトに形成され
たマットＭと、マットＭを循環させる駆動装置１と、マ
ットＭを滑走可能に受ける保持盤22とでベルトコンベア
Ｃを構成したもので、ベルトコンベアＣには、マットＭ
の加温装置２と、マットＭにワークＷを押し付けてから
冷却する加圧冷却装置３と、マットＭの冷却を確実にす
る撒水装置４と、ワークＷを加工する研削装置５とを循
環方向に順次配列して構成される。

マットＭの駆動装置１は、マットＭをベルト掛けする駆
動ローラ20と、従動ローラ21とからなり、加温装置２
は、ベルトコンベアＣの下に湯槽2aを置いたものである
が、湯槽2aの中にマットＭを通すために、それが掛かる
前後一対の上部ローラ25,25と、前後一対の下部ローラ2
6,26が架設される。

加圧冷却装置３は、マットＭを包み得る昇降枠27に押圧
ローラ28,28……を軸支し、ワークＷを押圧のまま逃が
すために、それとの接触により回転するように配列され
る。また、省降枠27にはマットＭに冷気を吹き込み得る
装置が備えられる。

撒水装置４は、加圧冷却装置３の補助としてその一部を
なすもので、マットＭおよびワークＷの入口と出口を有
する箱体29の中に撒水管30を配設して構成される。

次に、上記の不定形ワークの研削装置において研削方法
を説明する。

駆動ローラ20を回転させることによりマットＭを循環さ
せて運転を開始し、加温装置２により形状記憶樹脂層11
が軟化したマットＭが上の搬送部に繰り出されてくる
と、そのマットＭの後端にワークＷを載置する。

ワークＷが加圧冷却装置３に至ると、それが感知されて
加圧冷却装置３の昇降枠27が下降し、押圧ローラ28,28
……によりワークＷが所定位置まで押し下げられ、押し
下げと同時にマットＭに冷気が吹き込まれて、マットＭ
に対するワークＷの型合わせが確定される。次に撒水装
置４でそれが確実になされ、さらに次の研削装置５によ
り加工されてからワークＷが取り出される。

なお、この取り出しも別のベルトコンベア等の後続によ
り自動的になし得る。

ワークＷが剥離されたマットＭには変形19が残るが、そ
れは次の加温装置２により軟化・復元され、他のワーク
Ｗの保持のために搬送部に繰り出される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、マットの形状記
憶樹脂層の上にワークが非研削面で押圧され、形状記憶
樹脂層が冷却されることにより、マットにワークがその
形状や大きさに合致した型取りのまま組み合わせられる
ので、ワークの形状や大きさ、材質や強度等の制約を受
けることなく、それを安定して確実に保持し、能率的に
研削加工ができ、しかも、マットを反復して使用できる
ため、特に不定形ワークの研削加工においては経済的で
あり、さらに、ワークが弱い、薄い、脆い、磁性を有し
ない等の場合であっても、何らの支障なく正確且つ能率
的な研削が行ない得るという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明方法を説明する一実施例を
示し、第１図はマットの一部斜視図、第２図ないし第５
図は作業手順を説明する断面図、第６図はマットの一部
断面図、第７図ないし第11図はそれぞれ他の実施例を示
す第６図に対応する断面図、第12図は本発明装置を説明
する断面図である。 Ｍ……マット、Ｗ……ワーク、２……加温装置、３……
加圧冷却装置、５……研削装置、11……形状記憶樹脂
層、16……非研削面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形状記憶樹脂層（11）からなるマット
   （Ｍ）に、該樹脂の転異点を越えた軟化状態においてワ
   ーク（Ｗ）の非研削面（16）を押圧し、押圧された変形
   のままマット（Ｍ）を冷却硬化させてそれにワーク
   （Ｗ）を型合わせすることによって、マット（Ｍ）を介
   してワーク（Ｗ）を研削可能に保持し、研削加工後にワ
   ーク（Ｗ）が剥離したマット（Ｍ）を加温により軟化・
   復元し、このように変形したマット（Ｍ）を軟化・復元
   しながら、ワーク（Ｗ）の研削加工の保持に反復使用す
   ることを特徴とする不定形ワークの研削方法
2. 【請求項２】形状記憶樹脂層（11）からなるマット
   （Ｍ）と、該マット（Ｍ）の形状記憶樹脂をその転異点
   を越えた温度で軟化させる加温装置（２）と、軟化され
   た形状記憶樹脂層（11）にワーク（Ｗ）の非研削面（1
   6）を押圧し、その形状に合わせて形状記憶樹脂層（1
   1）を変形させるとともに、変形のまま硬化させる加圧
   冷却装置（３）と、その変形の型合わせによりマット
   （Ｍ）を介して保持されたワーク（Ｗ）を加工する研削
   装置（５）とからなることを特徴とする不定形ワークの
   研削装置