JPH0811054A - 研削装置の研削ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １台の研削装置で、研削ベルトとコンタクト
ホイールによる研磨、研削処理以外の焼け取りなども行
なえるようにする。 【構成】 コンタクトホイール９を保持するためのツー
ル保持軸２４の下端にツール着脱機構を備える。ツール
保持軸２４の下端に着脱レバー装置２５を備えた連結軸
２６を取り付ける。連結軸２６はその下端に蟻溝２７を
備え、コンタクトホイール９を保持するアタッチメント
２８は上端に蟻ほぞ２９を備え、これらを嵌着する蟻形
継手構造を有する。コンタクトホイール９以外のツール
にも同じ蟻ほぞを設けて、種々のアタッチメントを連結
軸２６に着脱可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接ビードの余盛り部
分等を有する被処理面を研削ヘッドにより研削して平坦
化仕上げ処理するための研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
この種の溶接加工品、例えばステンレスの薄板をプレス
成形した天板とボウルを溶接して形成する流し台のよう
に、複雑な形状を有し、研削処理すべき部分が長く、処
理後の平面精度を要求される溶接加工品では、コンタク
トホイールやブラシホイール等の研磨、研削ツール及び
複数のプーリーに研削ベルトを掛け回してなる研削ヘッ
ドを使用して研削処理を行なっている。

【０００３】具体的にはワーク（被加工物）を荒目、中
目、仕上のようにいわゆる番手違いの研磨ベルトを必要
になる都度交換して研削作業を行ない、さらにブラシホ
イールを使用して加工面に生じる焼けを除去するように
していた。

【０００４】ところでこのような溶接ビードの研削処理
では、番手違いの研磨ベルトの使用については研磨ベル
トを交換するだけで対応できるが、ブラシホイールを使
用するには研磨ベルトを使用する機械とは別の機械を用
意し、全くの別工程によって処理を行なわなければなら
なかった。またいわゆる湿式構造の研削装置を用いる場
合もあるが、この場合には装置的に大がかりになり、ま
たワークの防水対策等が必要になって加工処理工程より
も水処理が面倒になってしまうという別の問題が生じる
ものであった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なしたもので、一台の機械で研削処理から焼け取りその
他の処理を簡単に行なえる研削装置の研削ヘッドを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る研削装置の
研削ヘッドは上記目的を達成するために、ツール保持軸
端に取り付けたコンタクトホイール及び複数のプーリー
に研削ベルトを掛け回してなる研削装置の研削ヘッドに
おいて、上記ツール保持軸端に上記コンタクトホイール
やこれに代わるブラシホイール等の研削ツールを着脱可
能な係止部を設け、上記コンタクトホイールやブラシホ
イール等の研削ツールを、上記係止部へ着脱可能なアタ
ッチメントを介して取り付けるようにした構成を有す
る。

【０００７】本発明に係る研削装置の研削ヘッドは、上
記係止部と上記研削ツールのアタッチメントそれぞれ
に、蟻形継手部を設けて着脱可能とした構成とすること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明に係る研削ヘッドを用いた研削装
置の実施例を図面を参照して説明する。図示の研削装置
は、図３ないし図５に示すように、センターコラム１上
にＸ軸方向のテーブル２を載置し、その上にＹ軸方向の
テーブル３をＸ軸方向で可動に載せ、テーブル３の突出
側に研削ヘッド４を吊り下げて、研削ヘッド４をその吊
り下げ軸線（Ｃ軸）周りで回転できるようにしたもので
ある。なお図中５はワーク載置台、６はワーク、７は制
御盤である。

【０００９】研削ヘッド４は、エンドレスの研削ベルト
８をコンタクトホイール９及び後述する複数のプーリー
に掛け回してなるものである。この研削ヘッド４の駆動
系は、Ｙ軸方向のテーブル３上に設けたＣ軸回転駆動ユ
ニット１０、テーブル３の下側でＣ軸回転駆動ユニット
１０に吊り下げ保持したヘッド傾角ユニット１１、及び
ヘッド傾角ユニット１１に吊り下げ保持したツール回転
駆動ユニット１２からなる。ヘッド傾角ユニット１１と
ツール回転駆動ユニット１２は、Ｃ軸回転駆動ユニット
１０に吊り下げられ、Ｃ軸周りで回転可能となってい
る。またヘッド傾角ユニット１１でワーク６のビード取
りを行なう際に、ワーク６の溶接ビードにコンタクトホ
イール９が所定角度で接触できるようにしてある。

【００１０】ツール回転駆動ユニット１２はツールであ
る研削ベルト８を高速で回転させ、ワーク６の溶接ビー
ド部に接触させてビード取りを行なうもので、図１に示
すように、ドライブプーリー１３、ベルトテンションプ
ーリー１４、ベルト蛇行調整用の一対のアイドルプーリ
ー１５、１５及びゴム巻ホイール等からなるコンタクト
ホイール９に研磨ベルト８を掛け回して備える。また、
ドライブプーリー１３を回転駆動するモーター１６と、
ベルトテンションプーリー１４の位置を調整するテンシ
ョンシリンダー１７を備える。ドライブプーリー１３、
ベルトテンションプーリー１４及びコンタクトホイール
９は、頂点を下方に向けた逆三角形の頂点に位置し、こ
れらの周りに研磨ベルト８が掛け回してある。

【００１１】研削ベルト８は、回転駆動用のモーター１
６でドライブプーリー１３を回転駆動することにより高
速回転させるが、研磨ベルト８に掛かる張力はテンショ
ンシリンダー１７で可変できるようになっている。ベル
ト蛇行調整用のアイドルプーリー１５は、コンタクトホ
イール９への研削ベルト８の巻き掛け角度を調整し、研
磨ベルト８の弛みによる蛇行を防ぐが、もちろん研削ベ
ルト８に掛かる張力をも調整している。

【００１２】ツール回転駆動ユニット１２は、ツールリ
フト機構をも備えている。この機構は図６に概念的に示
すように、研削時にコンタクトホイール９によるワーク
６への加圧力を調節するためのもので、リンク機構を構
成する上側リンク１８、下側リンク１９及び連結リンク
２０と、このリンク機構を駆動するための加圧シリンダ
ー２１及びツールリフターシリンダー２２から構成して
ある。

【００１３】上側リンク１８は、一端を連結リンク２０
の上端に、中央部位をヘッド傾角ユニット１１への連結
部材２３にそれぞれ回転可能にピン結合してあり、さら
に他端寄りの途中部位を加圧シリンダー２１とツールリ
フターシリンダー２２とでそれぞれ図中上下方向で回動
可能に連係させてあり、また他端にはこれらの回動を助
けるためのバランスウェイト１８ａを設けてある。下側
リンク１９は、一端を連結リンク２０の下端に、他端を
コンタクトホイール９の支持体（図６、図７では図示を
省略してある。）に、それぞれ回転可能にピン結合して
ある。なお下側リンク１９の上記他端の連結位置は、上
側リンク１８の上記中央部位の軸支位置から下ろした垂
線上に位置させる。

【００１４】加圧シリンダー２１は、研削時にコンタク
トホイール９をワーク６に加圧するためのもので、上側
リンク１８の他端側を下方から押し上げて連結部材２３
への軸支部位を回転中心に回動させ、連結リンク２０と
下側リンク１９を下方へ押し下げ、これによって連結リ
ンク２０に一端を取り付けた逆Ｌ字状のツール保持軸２
４を下方へ移動させてコンタクトホイール９をワーク６
に押し付け付勢するものである。一方、ツールリフター
シリンダー２２は、コンタクトホイール９をワーク６と
の接触から逃がすためのもので、上側リンク１８の他端
側を上方から押し下げて連結部位２３への軸支部位を回
転中心に回動させ、連結リンク２０と下側リンク１９の
一端側を持ち上げ、これによってツール保持軸２４を上
方へ移動させてコンタクトホイール９をワーク６から引
き離すものである。

【００１５】このように、加圧シリンダー２１とツール
リフターシリンダー２２によってコンタクトホイール９
をワーク６の溶接ビード部分へ押し付ける力と逃がす力
を制御するとともに、モーター１６の回転数を変えて研
削ベルト８の回転を調整することで、ビード取り代を加
減できるようになっている。

【００１６】またツール回転駆動ユニット１２は、ツー
ル着脱機構を備えている。この機構は、ワーク６の研削
等の処理内容に合わせてツールを交換できるようにする
ものである。図１、図２に示すようにこの機構は、コン
タクトホイール９を保持するためのツール保持軸２４の
下端に着脱レバー装置２５を備えた連結軸２６を取り付
け、この連結軸２６の下端に形成した蟻溝２７にコンタ
クトホイール９を保持するキャスター状のアタッチメン
ト２８の上端に形成した蟻ほぞ２９を嵌着する、いわゆ
る蟻形継手構造としてある。このため、コンタクトホイ
ール９のアタッチメント２８の蟻ほぞ２９を連結軸２６
の蟻溝２７に挿入させるだけで、コンタクトホイール９
を連結軸２６を介してツール保持軸２４に取り付けるこ
とができるようになっている。

【００１７】また着脱レバー装置２５の下端には、連結
軸２６の外側に突出させた操作レバー３０によって上下
駆動可能なピン３１が設けてあり、操作レバー３０の操
作によってピン３１の先端をコンタクトホイール９のア
タッチメント２８の上面に設けた穴３２に差し込むこと
により、アタッチメント２８の蟻ほぞ２９が連結軸２６
の蟻溝２７から抜け出ないようにすることができる構造
となっている。なお図２中の３３はコンタクトホイール
の支持メタルである。

【００１８】図７、図８は、ビード取りを行なった後に
ワーク６の加工面上面に生じる焼けを除去するための焼
け取り用のブラシホイール３４を、アタッチメントを用
いてコンタクトホイール９に代えて取り付けた状態を示
す。このアタッチメント３５は、コンタクトホイール９
のアタッチメント２８と同様に連結軸２６の下端に取り
付けるもので、研削ベルト８を掛け回して回転させるア
イドルホイール３６をブラシホイール３４と同軸に備え
ている。このアタッチメント３５の上端には蟻ほぞ３７
を形成してコンタクトホイール９のアタッチメント２８
と同様の蟻形継手構造としてある。ピン３２による抜け
止め構造はコンタクトホイール９のアタッチメント２８
と同様である。

【００１９】図９は、ビード取りを行なった後にワーク
６の加工面側面に生じる焼けを除去するための別のタイ
プのブラシホイール３８のアタッチメント３９を、コン
タクトホイール９に代えて取り付けた状態を示す。この
アタッチメント３９も先の例と同様に連結軸２６の下端
に取り付けるもので、ツール保持軸２４及び連結軸２６
の軸線方向に対して傾斜状態となるモーターベース４０
を備えており、ここにエアモーター４１を取り付け、エ
アモーター４１でブラシホイール３８を直接に回転駆動
するようにしたものである。またアタッチメント３９の
上端には蟻ほぞ４２を形成してコンタクトホイール９の
アタッチメント２８及び先の例のアタッチメント３５と
同様の蟻形継手構造としてある。ピン３２による抜け止
め構造も同様である。なお図中４３はエア配管用のカプ
ラである。

【００２０】次に本実施例装置の使用態様を説明する。
図１及び図２において、まずコンタクトホイール９のア
タッチメント２８の蟻ほぞ２９を連結軸２６の蟻溝２７
に挿入し、操作レバー３０を下げて着脱レバー装置２５
のピン３１をアタッチメント２８の穴３２に差し込んで
コンタクトホイール９を連結軸２６に取り付け固定す
る。そして研削ベルト８をコンタクトホイール９その他
のホイール１３〜１５に掛け回し、ワーク載置台５上に
ワーク６を固定し、設定しておいたプログラムによりテ
ーブル２、３をそれぞれ所定のＸ、Ｙ方向へ移動させ、
研削ヘッド４をワーク６の溶接ビード部上に位置させ
る。この状態で研削ヘッド４には駆動電源やエアーを供
給する。なお研削ベルト８を掛け回す際にはテンション
シリンダー１７によってテンションプーリー１４の位置
を調節して研削ベルト８を掛けやすいようにしておく必
要がある。

【００２１】そして図１及び図４に示すように、手動で
あるいは自動でヘッド傾角装置１１を作動させ、ワーク
６の溶接ビード部に対して研削ヘッド４のコンタクトホ
イール９を所定角度で接触させる。このときには、ツー
ルリフト機構のツールリフターシリンダー２２を作動さ
せてコンタクトホイール９をワーク６から逃がすように
しておくと接触状態を簡単に調節できる。

【００２２】それから加圧シリンダー２１を作動させて
コンタクトホイール９を溶接ビード部に対して所望の圧
力で押し付け付勢し、ツール回転駆動ユニット１２のモ
ーター１６を起動して研削ベルト８を高速で回転させ、
溶接ビード部の余盛り部分を削り取る平坦化処理を開始
させる。このとき研削ベルト８に掛かる張力は、ベルト
テンションプーリー１４の位置をテンションシリンダー
１７で可変させて調節し、またベルト蛇行調整用のアイ
ドルプーリー１５によりコンタクトホイール９への研削
ベルト８の巻き掛け角度を調整して研削ベルト８が弛ん
で蛇行しないようにする。そして研削ヘッド４をＣ軸周
りで自転させてコンタクトホイール９の向きを可変させ
つつ溶接ビード部の軌跡をならわせ、溶接ビード部全体
に渡って研削して平坦化させる。

【００２３】上述のようにビード取りを行なった後、テ
ンションシリンダー１７によってテンションプーリー１
４の位置を調節して研削ベルト８を緩め、操作レバー３
０を上げて着脱レバー装置２５のピン３１をアタッチメ
ント２８の穴３２から抜き去り、アタッチメント２８の
蟻ほぞ２９を連結軸２６の蟻溝２７から引き出してコン
タクトホイール９を連結軸２６から取り外す。ついで連
結軸２６の蟻溝２７にブラシホイール３４のアタッチメ
ント３５の蟻ほぞ３７を挿入し、操作レバー３０を下げ
て着脱レバー装置２５のピン３１を穴３２に差し込んで
固定する。さらに研削ベルト８をアイドルホイール３６
に掛け回し、テンションシリンダー１７でテンションプ
ーリー１４の位置を調節して研削ベルト８を張り、コン
タクトホイール９の場合と同様にしてブラシホイール３
４を回転駆動し、研削ヘッド４をＣ軸周りで自転させて
ブラシホイール３４の向きを可変させつつワーク６の上
面に生じている溶接ビード部の研削跡をならわせ、ワー
ク上面の研削部分全体に渡って焼け取りを行なう。

【００２４】このワーク上面の焼け取りを行なった後、
再びテンションシリンダー１７によってテンションプー
リー１４の位置を調節して研削ベルト８を緩め、操作レ
バー３０を上げて着脱レバー装置２５のピン３１をアタ
ッチメント３５の穴３２から抜き去り、アタッチメント
３５の蟻ほぞ３７を連結軸２６の蟻溝２７から引き出し
てブラシホイール３４を連結軸２６から取り外す。つい
で連結軸２６の蟻溝２７に側面焼け取り用のブラシホイ
ール３８のアタッチメント３９の蟻ほぞ４２を挿入し、
操作レバー３０を下げて着脱レバー装置２５のピン３１
を穴３２に差し込んで固定する。さらに研削ベルト８を
取り外すかあるいは邪魔にならないように処置してお
き、ヘッド傾角ユニット１１によって研削ヘッド４全体
の傾斜角度を例えば図９に示すように調整し、エアモー
ター４１によってブラシホイール３８を回転駆動し、研
削ヘッド４をＣ軸周りで自転させてブラシホイール３８
の向きを可変させつつワーク６の側面に生じている溶接
ビード部の研削跡をならわせ、ワーク側面の研削部分全
体に渡って焼け取りを行なう。

【００２５】なお以上及び以下において使用した「研
削」には研削、研磨その他類似の加工を示す内容を含
み、本発明はいわゆる研削装置だけに限定されず、研磨
装置等の研削と類似の加工を行なうための装置としても
実施できる。またツールを着脱するための構造は図示の
ような蟻形継手構造に限定されず、その他の構造を採用
してもよい。さらに本発明においては研削ベルトによる
研磨、研削及びブラシホイールによる焼け取りのみに限
定されず、その他種々のツールによって種々の処理を行
なうようにすることも可能であり、本発明は図示の例に
は限定されない。また種々の処理の順序も上記の説明の
順には限定されない。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る研削装置の研削ヘッドは以
上説明してきたように、コンタクトホイールを取り付け
る研削ヘッドのツール保持軸端に、コンタクトホイール
やこれに代わるブラシホイール等の研削ツールを着脱可
能な係止部を設けてこれらの研削ツールを係止部へ着脱
可能なアタッチメントを介して取り付けるようにしたの
で、アタッチメントを交換するだけで一台の機械で研削
処理、焼け取りその他種々の処理、工程を簡単に行な
え、余分な機械、装置が不要になるので、省力化、省ス
ペース化、省コスト化に対して多大な寄与をなし得るよ
うになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研削ヘッドの一実施例の要部を示
す正面部分図である。

【図２】図１の研削ヘッドの側面図である。

【図３】図１の研削ヘッドを備える研削装置の全体を示
す正面図である。

【図４】図３の研削装置の側面図である。

【図５】図３の研削装置の平面図である。

【図６】図１の研削ヘッドのツールリフト機構の構成を
示す概念図である。

【図７】本発明に係る研削ヘッドの他の実施例の要部を
示す正面部分図である。

【図８】図７の研削ヘッドの側面断面図である。

【図９】本発明に係る研削ヘッドのさらに他の実施例の
要部を示す側面部分図である。

【符号の説明】

４ 研削ヘッド ６ ワーク ８ 研削ベルト ９ コンタクトホイール １０ Ｃ軸回転駆動ユニット １１ ヘッド傾角ユニット １２ ツール回転駆動ユニット １３ ドライブプーリー １４ ベルトテンションプーリー １５ アイドルプーリー １６ モーター １７ テンションシリンダー １８ 上側リンク １９ 下側リンク ２０ 連結リンク ２１ 加圧シリンダー ２２ ツールリフターシリンダー ２４ ツール保持軸 ２５ 着脱レバー装置 ２６ 連結軸 ２７ 蟻溝 ２８ アタッチメント ２９ 蟻ほぞ ３０ 操作レバー ３１ ピン ３２ 穴 ３４ ブラシホイール ３５ アタッチメント ３６ アイドルホイール ３７ 蟻ほぞ ３８ ブラシホイール ３９ アタッチメント ４０ モーターベース ４１ エアモーター ４２ 蟻ほぞ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツール保持軸端に取り付けたコンタクト
   ホイール及び複数のプーリーに研磨ベルトを掛け回して
   なる研削装置の研削ヘッドにおいて、上記軸端に上記コ
   ンタクトホイールやこれに代わるブラシホイール等の研
   削ツールを着脱可能な係止部を設け、上記コンタクトホ
   イールやブラシホイール等の研削ツールを、上記係止部
   へ着脱可能なアタッチメントを介して取り付けるように
   したことを特徴とする研削装置の研削ヘッド。
2. 【請求項２】 上記係止部と上記研削ツールのアタッチ
   メントそれぞれに、蟻形継手部を設けて着脱可能とした
   ことを特徴とする請求項１の研削装置の研削ヘッド。