JPH0750137Y2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は例えば成形用金型などのワークにおける成形
面等の加工面を研磨する際に使用される研磨装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来のこの種の研磨装置としては、フレーム上に水平面
内にて直交する二方向へ移動可能に支持された移動体に
取付部材を上下動可能に支持し、その取付部材に砥石ヘ
ッドを取着したものが知られている。

ところが、この従来の研磨装置において上下方向に延び
る加工面の研磨を行う場合、ある面の研磨終了後、別の
上下に延びる加工面を研磨しようとすると、砥石ヘッド
に対する砥石の取付方向又は取付角度を変更しなければ
ならず、特に上下に延びる複数の面が湾曲状に連続して
いる場合には作業者は砥石の取付方向又は取付角度の変
更を頻繁に繰り返しており、作業能率が非常に低下する
という問題点がある。

上記問題点を解決するため、先に本願出願人はフレーム
上に一水平方向へ移動可能なＸ方向移動体及びそれと直
交する水平方向へ移動可能なＹ方向移動体を介してＺ方
向移動軸を上下方向へ移動可能に支持し、そのＺ方向移
動軸の下端に対して砥石ヘッドを駆動機構部を介してこ
のＺ方向移動軸の中心軸線の周りで回動可能に設け、こ
の駆動機構部により砥石ヘッドを回動させて上下に延び
る複数の面を連続して研磨するようにしたものを特願昭
61-233952号において提案している。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上記研磨装置においてはＺ方向移動軸の下端
に駆動機構部を介して砥石ヘッドを回動可能に設けてい
るので、Ｚ方向移動軸の上下動に伴って駆動機構部も移
動し、駆動機構部がワークに当たるなど、作業の邪魔に
なるという問題点がある。

又、この駆動機構部はＺ方向移動軸に取付けられている
ので、できるだけ小型化する必要があり、このため、研
磨面と砥石との間に作用する力が大きい場合には駆動機
構部が作動しているにもかかわらず、砥石ヘッドを回動
させることができないという問題点がある。

この考案は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は駆動機構部が作業の邪魔にならず、
砥石ヘッドをＺ方向移動軸と一体に確実に回動させて上
下方向に延びる複数の研磨面を連続して研磨することが
できる研磨装置を提供するにある。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この考案では、フレームの上
部支枠に一水平方向へ移動可能なＸ方向移動体を設け、
同Ｘ方向移動体にはＸ方向移動体の移動方向と直交する
水平方向へ移動可能なＹ方向移動体を設け、同Ｙ方向移
動体を介してＺ方向移動軸を上下方向へ移動可能に支持
し、このＺ方向移動軸を駆動機構部を介してＺ方向移動
軸の中心軸線の周りで回動可能に設けるとともに、同Ｚ
方向移動軸の下端には砥石を水平方向へ延びる軸を中心
として回転駆動させる砥石ヘッドを固着した研磨装置で
あって、前記Ｙ方向移動体上に前記Ｚ方向移動軸を上下
動可能にかつ相対回動不能に挿通するウォームホイール
を回動可能に設け、同ウォームホイールに対してサーボ
モータの出力軸に固定されたウォームを作動連結し、こ
れらウォームホイールとサーボモータ及びウォームによ
り前記駆動機構部を構成した研磨装置をその要旨とす
る。

（作用） 従って、この考案の研磨装置においては、Ｘ方向移動体
の一水平方向への移動、Ｘ方向移動体の移動方向と直交
する水平方向へのＹ方向移動体の移動及びＺ方向移動軸
の上下方向への移動に伴い、砥石により上下方向に延び
るある加工面の研磨が終了すると、駆動機構部の作動に
より砥石ヘッドがＺ方向移動軸とともにＺ方向移動軸の
中心軸線の周りで回動されて所定の回動位置にて位置決
めされ、前記加工面に連続する上下方向に延びる別の加
工面の研磨が行われる。

ここで、この考案では、ウォームホイールとサーボモー
タ及びウォームにより構成される駆動機構部が上方に設
けられたＹ方向移動体上に設けられていることから、研
磨作業時において駆動機構部が邪魔にならず、上下方向
に延びる複数の研磨面、特に内周面を連続して研磨する
ことが可能となる。又、このように研磨作業の邪魔にな
らない上方位置に駆動機構部が設けられていることか
ら、当該駆動機構部の各部を大型化することが可能とな
り、大きな力でＺ方向移動軸及び砥石ヘッドを回動する
ことができ、砥石ヘッドの回動が確実なものとなる。

（実施例） 以下、この考案を金型研磨装置に具体化した一実施例を
図面第１図〜第４図に従って説明する。

第１図は金型研磨装置全体を示し、そのフレーム１は基
台２の左右両側に立設された伸縮可能な一対の支柱３と
横枠４とから全体としてほぼ門形に構成され、その内部
には金型Ｗを載置するためのテーブル５がレール６によ
り移動可能に支持されている。横枠４には一水平方向
（本実施例では第１図における左右方向）へ移動可能に
Ｘ方向移動体７が支持され、Ｘ移動用モータ８により駆
動されるようになっている。

Ｘ方向移動体７の下部には前記Ｘ方向移動体７の移動方
向と直交する水平方向（この実施例では第１図における
前後方向（紙面直交方向））へ移動可能にＹ方向移動体
９が装着され、同Ｙ方向移動体９の後面側に設けられた
Ｙ移動用モータ10によって駆動されるようになってい
る。

第２図に示すように、前記Ｙ方向移動体９の前端（図に
おいて左側）に設けたケーシング11上部には案内筒12が
固定され、この案内筒12の上端部に設けた取付板12aに
は軸受部材13が固着されている。この軸受部材13にそれ
ぞれ一対ずつ設けたベアリング14,15には雄ねじ棒16が
上下方向に挿通されるとともに、同雄ねじ棒16の上端部
には前記上部のベアリング14と当接するストッパ17が固
着され、これにより同雄ねじ棒16は回転可能に支持され
ている。

前記案内筒12内において前記雄ねじ棒16にはナット体19
を固着した支持筒18が螺合されている。支持筒18の上部
一側には前記案内筒12に上下方向に延びるように形成さ
れたガイド溝20に沿って案内される摺動部21が設けら
れ、これにより支持筒18は案内筒12に対して相対回動不
能となっている。支持筒18下端の大径部18a内に固設し
た一対のベアリング22には、前記雄ねじ棒16を収容可能
な筒状のＺ方向移動体23が挿通されるとともに、同Ｚ方
向移動軸23の上端部にはベアリング22と当接するナット
24が螺着され、これにより同Ｚ方向移動軸23は前記支持
筒18に対して回動可能に支持されている。第１図に示す
ように、このＺ方向移動軸23の下端にはヘッドブロック
38とブラケット39とからなる砥石ヘッド37が固設されて
いる。又、第３図に示すように、このＺ方向移動軸23の
外周には上端部から中央付近まで上下方向に延びる３つ
の突条23aが突設されている。

一方、前記取付板12a上にはケース25が設けられ、同ケ
ース25の左側上部には前記Ｚ方向移動軸23を上下動させ
るためのＺ移動用モータ26が取着されている。そのモー
タ軸26aに固着した駆動プーリ27と、前記雄ねじ棒16の
上端部に固着した被動プーリ28との間にはベルト29が掛
装されており、前記モータ26の回転により雄ねじ棒16が
回転されるようになっている。そして、この雄ねじ棒16
の回転により、前記Ｚ方向移動軸23が前記支持筒18とと
もに昇降されるようになっている。

第１図に示すように、前記Ｚ方向移動軸23は前記ケーシ
ング11に設けた駆動機構部30を介してＺ方向移動軸23の
中心軸線の周りで回動可能に設けられている。この駆動
機構部30は前記ケーシング11の一側に設けられたサーボ
モータ31と、第２図に示すようにその出力軸32に固設さ
れたウォーム33と、Ｚ方向移動軸23を上下動可能に挿通
したウォームホイール34とにより構成されている。第３
図に示すように、このウォームホイール34の挿通孔34a
にはガイド溝35aを形成する３対のガイド部材35が等角
度間隔をおいて配設され、ガイド溝35aと前記Ｚ方向移
動軸23の突条23aとの係合により、ウォームホイール34
とＺ方向移動軸23とを相対回動不能にしている。そし
て、第１図に示すように、この駆動機構部30により前記
砥石ヘッド37はＺ方向移動軸23とともに実線で示す原位
置から正逆方向にそれぞれ360度の範囲内で回動され
る。又、第１図に示すように、前記ケーシング11には出
力軸32の回転角を検出するロータリーエンコーダ36が設
けられている。

第１図に示すように、ブラケット39はヘッドブロック38
に対して垂直面内にて任意の位置に回動調節可能に支持
されるとともに、ヘッドブロック38に螺入された締付レ
バー40によってその位置に固定される。ブラケット39に
はスライダ41を介して第１のエアシリンダ42が移動可能
に支持され、そのピストンロッド42aは前記ブラケット3
9に固定連結されている。エアシリンダ42には駆動手段
としてのエアモータ43が装着され、このエアモータ43の
駆動軸43aには砥石44が回転可能に取着されている。第
１のエアシリンダ42は砥石44をブラケット39と沿う方向
に移動させてワークＷの加工面に所定の力で圧接するも
のである。

又、前記ヘッドブロック38と前記ブラケット39との間に
は同ブラケット39を回動させて砥石44をワークＷの加工
面に所定圧で圧接するための第２のエアシリンダ45が設
けられている。

一方、第１図に示すように、前記フレーム１の側部に
は、前記砥石ヘッド37の移動方向及び回動角度を選択設
定するためのスイッチ等を備えた制御盤46が支持棒47を
介して吊下支持されている。又、この研磨装置は、砥石
ヘッド37の移動に基づく研磨経路を予め記憶させる場合
に手で持って使用するティーチング装置48を備えてい
る。

以上のように構成された金型研磨装置を使用して、第１
図に示すような成型用金型Ｗの上下方向に延びる凹状の
加工面Wa（第４図において楕円環状をなす）を研磨する
際には、まずブラケット39を回動調節してＺ方向移動軸
23に直交させ、砥石44を金型Ｗ左側部の加工面Waに対向
配置する。この状態で第１のエアシリンダ42の作用によ
り砥石44が加工面Waに対し所定の力で圧接される。

そして、この状態でエアモータ43を起動させて砥石44を
回転させるとともに、砥石ヘッド37が第１図において上
下方向へ移動されると、曲面状をなす加工面Waの一部が
上下方向へ所定幅にわたって研磨される。続いて、砥石
ヘッド37が第４図においえ右方及び下方に移動されると
ともに、サーボモータ31の作動により砥石ヘッド37がＺ
方向移動軸23とともに段階的にわずかずつ反時計方向に
回動されて、前記研磨面に連続する加工面Waの研磨が順
次行われる。又、第４図に示されるコーナー部におい
て、サーボモータ31の作動により砥石ヘッド37はＺ方向
移動軸23とともに二点鎖線で示すように回動され、砥石
44が加工面Waに対向配置され、湾曲状の加工面Waの研磨
が連続的に行われる。

次に、ワークＷ上の加工面Wbを研磨するには第２のエア
シリンダ45の作用によりブラケット39を傾斜状態に回動
配置させるとともに、第１のエアシリンダ42の作用によ
り砥石44をブラケット39に沿うように移動させると、砥
石44は両エアシリンダ43,45の作動力の合力により加工
面Wbに対し前記したような所定の力で圧接される。

そして、この状態でエアモータ43を起動させて砥石44を
回転させるとともに、砥石ヘッド37が第１図において左
右方向及び上下方向へ移動されると、加工面Wbの一部が
所定幅にわたって研磨される。続いて、砥石ヘッド37が
第４図において右方及び下方に移動されるとともに、サ
ーボモータ31の作動により砥石ヘッド37がＺ方向移動軸
23とともに回動され、その位置において砥石44が加工面
Wbに対向配置されて加工面Wbの研磨が連続的に行われ
る。

ワークＷの平面状の加工面Wcを研磨するには砥石ヘッド
37の移動方向を第１図において前後方向（紙面直交方
向）と左右方向との二方向に選択設定し、ブラケット39
を回動調節してＺ方向移動軸23と平行となるようにし、
砥石44を金型Ｗ下部の加工面Wcに対向配置する。そし
て、加工面Waの研磨次と同様に第１のエアシリンダ42の
作用により砥石44を加工面Wcに圧接するとともに、砥石
ヘッド37を第１図の前後方向（紙面直交方向）と左右方
向へ移動させることにより底部の加工面Wcが研磨され
る。

さて、この実施例では砥石ヘッド37をＺ方向移動軸23に
固着するとともに、Ｚ方向移動軸23をその中心軸線の周
りで回動させる駆動機構部30をＹ方向移動体９に設けた
ので、駆動機構部30を構成するウォームホイール34を大
径にすることができるとともに、砥石ヘッド37をＺ方向
移動軸に固着したことにより砥石ヘッド37の剛性が増
し、これにより砥石44と加工面との間に大きな力が作用
しても駆動機構部30の作動により砥石ヘッド37をＺ方向
移動軸23とともに確実に回動させて、上下方向に延びる
複数の加工面の研磨作業を連続的に行なうことができ
る。

又、この実施例ではＺ方向移動軸23を回動させる駆動機
構部30をＹ方向移動体９に設けたので、研磨作業時にお
いて駆動機構部30が邪魔にならない。

考案の効果 以上詳述したように、この考案は、砥石ヘッドをＺ方向
移動軸とともに回動させて任意の回動位置にて位置決め
させる駆動機構部が上方に配置されたＹ方向移動体上に
設けられているため駆動機構部が研磨作業の邪魔になら
ず、又、駆動機構部を大型化することが可能となること
から砥石ヘッドをＺ方向移動軸と一体に確実に回動させ
て上下方向に延びる複数の研磨面、特に内周面を連続し
て研磨することができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化した一実施例を示す正面図、
第２図は駆動機構部を示す縦断面図、第３図はＺ方向移
動軸を示す平断面図、第４図は研磨工程を説明するため
の金型の平面図である。 フレーム１、上部支枠としての横枠４、Ｘ方向移動体
７、Ｙ方向移動体９、Ｚ方向移動軸23、駆動機構部30、
駆動機構部を構成するサーボモータ31,ウォーム33,ウォ
ームホイール34、砥石ヘッド37、駆動軸43a。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松波 康治 岐阜県武儀郡武芸川町跡部1333番地の１ 株式会社長瀬鉄工所内 (56)参考文献 実開 昭61−148516（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム（１）の上部支枠（４）に一水平
   方向へ移動可能なＸ方向移動体（７）を設け、同Ｘ方向
   移動体（７）にはＸ方向移動体（７）の移動方向と直交
   する水平方向へ移動可能なＹ方向移動体（９）を設け、
   同Ｙ方向移動体（９）を介してＺ方向移動軸（23）を上
   下方向へ移動可能に支持し、このＺ方向移動軸（23）を
   駆動機構部（30）を介してＺ方向移動軸（23）の中心軸
   線の周りで回動可能に設けるとともに、同Ｚ方向移動軸
   （23）の下端には砥石（44）を水平方向へ延びる軸（43
   a）を中心として回転駆動させる砥石ヘッド（37）を固
   着した研磨装置であって、 前記Ｙ方向移動体（９）上に前記Ｚ方向移動軸（23）を
   上下動可能にかつ相対回動不能に挿通するウォームホイ
   ール（34）を回動可能に設け、同ウォームホイール（3
   4）に対してサーボモータ（31）の出力軸（32）に固定
   されたウォーム（33）を作動連結し、これらウォームホ
   イール（34）とサーボモータ（31）及びウォーム（33）
   により前記駆動機構部（30）を構成したことを特徴とす
   る研磨装置。