JPS6119556A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は研磨装置、特にうねり等の凹凸のある面を研
磨するのに適したものに関する。

［従来技術］ 例えば、うねり等の凹凸がある塗装面を鏡面仕上するた
めには、水をかけながら研きを行う、いわゆる水研ぎ作
業を行う。

従来、この水研ぎ作業は、作業者が手工具を持って手作
業でｌうことが多かった。

この水研ぎ作業を行う研磨装置もあったが、従来の研磨
装置では、うねり等の凹凸がある面を均一に研磨するこ
とが困難であった。

例えば、大きな板材の塗装面には、塗装厚みの不均一に
よる凹凸の他に、その板材の自重によるたわみ、板曲げ
による塑性変形、溶接歪み等によって塗装厚み以上の変
形が生じている場合が多い。

このような凹凸あるいは変形のある塗装面に機械的に一
律な研磨を行うと、部分的に地金が出たりしてしまう失
敗が生じやすい。

このような失敗を防ぐためには、例えば板材の形状に応
じて研磨パッドの形状をこまめに交換する必要があった
。しかし、研磨パッドを頻繁に交換していたのでは、そ
の段取り作業が非常に面倒なものとなってしまう。

また、研磨パッドに弾性を持たせることも考えられるが
、その研磨パッドの弾性だけでは、自重撓み２曲げ変形
、溶接歪み等によるうねりあるいは凹凸に確実に倣わせ
ることは難しい。更に、板材が薄かったり、あるいはそ
の剛性が低かったりすると、その研磨パッドを介してか
けられる付加力によって板が撓んでしまうこともある。

以上のように、従来の研＠装置は専ら平面を研磨する機
能しかなく、うねり等の凹凸のある面確実に倣って研磨
することは困難である、という欠点があった。

［発明の概要］ この発明は係る欠点を改善するためになされたもので、
研磨工具をその底面の一点を中心に回転自在に保持する
ことにより、片当りがほとんどなく、どのような表面形
状の被研磨体にも適用できる研磨装置を提案するもので
ある。

［発明の実施例］ 第１図及び第２図はそれぞれこの発明の一実施例を示す
正面図及び側面図である。

第１図及び第２図に示す研磨装置は、まずリンク（１）
と、このリンク（１）を取り付ける取り材部材（２）を
有する。また、外枠（３）を有し、この外枠（３）にエ
アシリンダ（４）が取り付けられている。このエアシリ
ンダ（４）には支持部材（５）が一定の力で支持された
状態で取付けられている。この支持部材（５）の両端に
は軸受箱（６）を介して軸受（７）が取付けられている
。

この軸受（７）は、外枠（３）に固定されたガイド（８
）に組まれている。

・また、第１のリンク機構（９）と第２のリンクｔｉ構
（１１）を有する。第１のリンク機構（９）は、その両
端が支持部材（５）と支持枠（１０）に回転自在に固定
されている。第２のリンク機構（１１）は、その一端が
支持枠（１０）に゛回転自在に固定され、その他端がリ
ンク（１）に取付けられている。両リンク機構（９）、
（１１）は５、例えばＲＣＣ機構等によって、一種の回
転機構（１４）を構成している。この回転機構（１４）
は、リンク（１）を、このリンク（１）の振動パッド（
１２）の底部中央の回転中心（１３）を中心にしてそれ
ぞれ独立にＸ、Ｙ軸まわりに回転させるべく支持する。

振動パッド（１２）は前記研磨工具に相当するものであ
って被研磨体に所定圧力で当接させられる。

次に動作について説明する。

第１図及び第２図に示した研磨装置は、例えばロボット
（図示省略）に取付けられ、Ｘ、Ｙ平面を移動駆動させ
られる状態でもって使用される。

まず、被研磨体としての板材を位置決めした後、研磨紙
をリンク（１）の振動パッド（１２）に取付ける。そし
て、この振動パッド（１２）を振動させながら、研磨面
に押し当て、Ｘ、Ｙ方向に送りを与えて研磨を行う。こ
れにより、例えば板材の塗装面を研磨していく。　　　
　・ このとき、その塗装面に凹凸があったり、あるいは板材
の水平出しが完全でないために研磨面が傾斜していたり
すると、振動パッド（１２）研磨面に片当りする。する
と、振動パッド（１２）の底面に設けた回転機構（１４
）の回転中心（１３）のまわりにモーメントが生じる。

このモーメントによって、回転機構（１４）が回転中心
（１３）を中心に回転する。これにより、振動パッド　
ネ（１２）が研磨面に倣うべく回転する。

また、上下方向に位置ずれがあった場合には、研磨面へ
の加圧力が変化するので、この加圧力を一定に保つべく
エアシリンダ（４）の軸が上下に移動する。この時、軸
受け（７）とガイド（８）によって支持部材（５）が上
下方向に案内・移動される。すると、第１のリンク機１
ｓ（９）、支持枠（１０）、第２のリンク機構（１１）
、取付部材（２）を介してリンク（１）が上下方向に移
動し、これにより振動パッド（１２）が研磨面を確実に
倣うことができる。

ここで′、回転中心（１３）を研磨点よりも上方に設け
た場合には、第３図に示すように、研磨力Ｐによってｈ
Ｐのモーメントが生じ、これによっ・て研磨作用点Ａを
支点にして振動パッドが回転してしまうようになる。こ
れを防ぐためには、垂直荷重Ｎによって点Ａのまわりに
生じるモーメントＱＮが、 ＱＮ＞ｈＰ　　　　　　　　　・・・・・・・・・（１
）でなければならない。ところが、振動パッド（１２）
の幅２Ｑは一定であるので、回転中心（１３）が研磨点
より高い位置にある程、垂直荷重Ｎを大きく取らなけれ
ばならなくなって、微小な加圧力の制御はできなくなる
。

これに対し、この発明の実施例の装置では、回転中心（
１３）を研磨点Ａと同レベルに設けている。これにより
、研磨力Ｐによる回転゛中心（１３）まわりのモーメン
トが生じないようにし、これにより垂直荷重Ｎの微小な
制御を行なうことができるようになっている。

また、傾斜面に倣う場合は、その傾斜面から反力Ｒを受
けることによって、回転中心（１３）まわりのモーメン
トｉ２Ｒが生じ、このモーメントＱＲによって振動パッ
ド（１２）を傾斜面に倣わせることができる。

ここで、振動パッド（１２）を傾斜面に倣わせると、そ
の傾斜面からの反力を受けることによって回転中心（１
３）まわりのモーメンＱＲが生じる。このモーメントΩ
Ｒによって、その傾斜面に振動パッド（１２）を倣わぜ
ることができる。

この場合、回転中心（１３）が研磨点よりも上方にある
と、研磨力Ｐにより生じる上記モーメントｈＰによって
、回転中心（１３）まわりのモーメントはＱＲ−ΩＰに
なってしまう。つまり、傾斜面に倣うためのモーメント
ＱＲが損われてしまう。このため、振動パッドをその傾
斜面に正しく倣わせることができなくなってしまう。

・これに対して、この発明の実施例の装置では、回転中
心（１３’）が研磨点と同レベルにあるので、回転中心
（１３）のまわりに生じるモーメントを、傾斜面からの
反力Ｒによるものだけとすることができ、これにより振
動パッド（１２）を傾斜面に正確に倣わせることができ
るようになる。

以上のように、この発明の実施例による研磨装置では、
常に振動パッド（１２）の前面が研磨面に当たるので、
研磨圧力が均一となり、これにより研磨量を一定に保つ
ことができるようになっている。また、板材の剛性が低
くて、研ｉによる荷重によって撓みが生じるような場合
も、その撓みに追随して加圧力を一定に保つことができ
る。従って、うねりあるいはその他の形状歪みを持った
而に対しても均一な研磨が可能であり、また被研磨材の
水平出しを正確に行うことを必要とせず、これにより作
業能率や生産性を大幅に向上させることができ、更に自
動化も容易に行うことができる。

［発明効果］ この発明は以上説明したとおり、研磨工具の底面の中央
を回転自在に支持する回転機構を備えることによって、
うねりあるいはその他の曲面のある研磨面を確実に倣い
ながら研磨加重することができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例による研磨装置の正面図、
第２図はその側面図、第３図は研磨工具としての振動パ
ッドに作用する力の状態を示す図である。 図において、（１）はサンプ、（２）は取付部材、（３
）は外枠、（４）はエアシリンダ、（５）は支持部材、
（６）は軸受箱、（７）は軸受、（８）はガイド、（９
）は第１のリンク機構。 （１０）は支持枠、（１１）は第２のリンク機構。 （１２）は研磨工具としての振動パッド、（１３）は回
転中心、（１４）は回転機構である。 なお、各図中同一符号は同一あるいは相当部分を示すも
のとする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）研磨工具を、この研磨工具の底面の一点を中心に
   回転自在に支持する回転機構と、上記研磨工具を保持し
   て研磨面に一定力で加圧する加圧装置とを備え、上記研
   磨面の傾斜に倣いながら研磨するようにしたことを特徴
   とする研磨装置。