JPS6187803A - 砥石製造装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えばホーニング加工用の長尺砥石を圧粉成形
する製造装置に関する。

（従来の技術） 切削加工用の砥石を製造する方法として従来から圧粉成
形によるものが知られている。

この圧粉成形を行う金型は第１Ｏ図に示す如く、上パン
チ（＋００）、下パンチ（ｌｏｔ）及びこの下パンチ（
ｌｏｔ）に摺動自在に外嵌されるグイ（＋０２）とから
なり、下パンチ（ｔｏｌ）とグイ（１０２）とによって
形成される成形部（１０３）内に、金属粉末或いは金属
粉末とダイヤモンド粉末とを混合した砥石原料粉末（’
１０４　）を充填し、上パンチ（１０Ｇ）を降下せしめ
、上下のパンチ（＋００）、（１０１）間で砥石原料粉
末（１ｏ４）を加圧して成形するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の金型装置により強度が均一で切削能力にもバラツ
キのない砥石を得るには常に一定量の砥石原料粉末（１
０４）を成形部（１０３）に充填して圧粉する必要があ
る。そこで、従来にあってはスキージ棒（１０５）によ
って成形部（＋０３）に充填した砥石原料粉末（１０４
）の上面を均した後に圧粉成形するようにしている。

しかしながら、斯る手段によって一定体積の砥石原料粉
末（＋０４）を成形部（＋０３）内に充填しても砥石原
料粉末（１０４）は重量及び密度において不均一である
ため、切削能力１強度等が均一な砥石をｆ＋＋にくい、
また、砥石原料粉末（１００の粒径がｌＯ終以下の場合
には、バインダーを混入して粒径を大きくする所謂増粒
を行って流動性を良くしなければならないという問題も
ある。

そこで、成形部（１０３）内に一定重量の砥石原料粉末
を計量して充填することが考えられるが、針鼠作業及び
充填作業が面倒で極めて非能率的となる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は自動計量装置によって
計量カップ内に所定量の砥石原料粉末を供給し、砥石原
料粉末が入った計量カップを回転昇降装置により前進位
置つまり金型位置にある型込めホッパーの位置まで移動
せしめ、計量カップ内の砥石原料粉末を型込めホッパー
を介して、金型の成形部内へ均一に充填し、進退装置に
より型込めホッパーを金型から後退させて上下のバンチ
間で圧粉成形することで、砥石原料粉末の計量から圧粉
成形までを自動的に行うことで効率よく砥石の製造をな
すとともに、均一な品質の砥石が得られるようにした。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明に係る砥石製造装置の正面図であり、砥
石製造？を置は自動計量装ｆｉ（１）、回転昇降？ｔｉ
！（２）、金型（３）及び進退装置！（４）にて主要な
部分が構成される。

次に各構造部分毎にその構造を詳しく説明する。

先ず、自動計量装置（１）は第２図の側面図にも示す如
く、基台（５）上に支持枠（６）を固設し、この支持枠
（６）上面に電子天Ｎ　（７）を蔵置するとともに支持
枠（６）の一端から支持板（８）を立設し。

この支持板（８）の上部にホッパー（８）を取付けてい
る。ホッパー（３）内には金属粉又は金属粉とダイヤモ
ンド粉末を混合してなる砥石原料粉末（１０）が貯溜さ
れ、また、ホッパー（９）の上面には減速機構（Ｉ　Ｉ
）を介してモータ（１２）が設けられ、この減速機構（
１１）の軸（１３）はホッパー（８）内に臨み、軸（１
３）の下端にはプロペラ（１４）が固着されている。

而してモータ（１２）を駆動することでホッパー（８）
内の砥石原料粉末（１０）が撹拌され、ホッパー（！３
）下面に取付けたパイプ（１５）から砥石原料粉末（１
０）が下方に落下する。

一方、前記支持板（８）の中間部には振動装置（１６）
が取付けられ、この振動ａｍａｔ（１ｇ）には前記パイ
プ（１５）の下方に位置する受は皿（１７）が付設され
ている。この受けＩＩ　（１？）は上面な凹部とし、こ
の凹部は先端に向って徐々に下る傾斜面となっており、
凹部先端部には切欠（１８）が形成されている。

而してパイプ（１５）から受は皿（１７）上面に落下し
た砥石原料粉末（ｌＯ）は受は皿（１７）が振動するこ
とにより徐々に先端に向って移動し、切欠（１８）の部
分から落下する。そしてこの切欠（１８）の下方位ｔに
は前記電子天Ｕ　（？）の計量用ＪＩＬ置ＩＩ（１Ｂ）
が位置している。

また、回転昇降装２！（２）は自動針Ｈｋ装２１（＋）
と金型（３）の略中間の基台（５）上に設けられ、その
構造は基台（５）上に立設した支持板（２０）に垂直方
向を軸方向としたシリンダユニット（２１）を固着し、
このシリンダユニット（２１）のロッド（２２）先端部
に水平方向を軸方向とするシリンダユニー／　）（２３
）を固着し、これらシリンダユニット（２１）、（２３
）はともに軸回りに回転可能となっている。

そしてシリンダユニット（２３）のロッド（２０先端部
にはチャッキング装２１（２５）が設けられ、このチャ
ッキング装Ｍ　（２５）によって計量カップ（２Ｂ）が
保持される。またシリンダ二二ッ）　（２３）の一部に
は操作片（２７）が取付けられ、シリンダユニット（２
３）が所定角度水平面内において回転した場合及びシリ
ンダユニー）　（２３）が所定量昇降動した場合に該操
作片（２７）がシリンダユニー）　（２１）又は支持板
（２０）に取付けたリミー、トスイッチ（２８）を作動
せしめ、所定の動作を開始又は停止せしめるようにして
いる。

また計量カップ（２６）は予じめその重量が分っている
ものとし、底部（２９）は大径とされ、反転させた場合
にチャッキング装２１（２５）から外れない形状となっ
ている。

また、金型（３）は上パンチ（３０）　、下バンチ（３
１）及びグイ（３２）からなり、上パンチ（３０）は昇
降ラム（３３）に固着され、下パンチ（３１）は基台（
５）上に固定した支持台（３０上に固着され、グイ（３
２）は下パンチ（３１）に摺動自在に外嵌され、下パン
チ（３１）とグイ（３２）との間に砥石原料粉末（１０
）の充填部（３５）が形成される。またグイ（３２）に
は上下方向に段付貫通孔（３Ｂ）が形成され、この貫通
孔（３Ｂ）に基台〔５）に固設されたシリンダユニツ）
　（３７）にて上下動する昇降体（３日）の上端部を嵌
合し、昇降体（３８）を降下させることでグイ（３２）
が下パンチ（３１）外周に摺接しつつ下動するようにし
ている。また、グイ（３２）下面と支持台（３４）との
間にはスプリング（３９）を縮装し、グイ（３２）を上
方に付勢している。

更に、進退装置（０の構造は第３図及び第３図のＡ−Ａ
線方向図である第４図にも示す如く、前記支持台（３４
）の後側面（図中右側）にフレーム（４０）の前端面を
結合し、このフレーム（４０）の後端部にブラケット（
４１）を設け、このブラケット（４１）後端に揺動板（
４２）を枢着し、この揺動板（４２）下面に設けた連結
棒（４３）にフレーム（４１）に固設したシリンダユニ
ット（４０のロッドを連結している。而してシリンダユ
ニット（４４）を作動せしめることで揺動板（４２）は
ｖｋ端部を中心として上下揺動を行う。

尚、図中（４５）はリミットスイッチであり、揺動板（
４２）が下方に揺動して略水平となった時点で作動し、
シリンダユニツ）　（４４）の作動を停止する。

また、ｍ動板（４２）上面にはブラケット（４８）、（
４８）を立設し、このブラケット（４Ｂ）　、（４ｆｌ
）にシリンダユニット（４７）を固定するとともに揺動
板（４２）上面に軸受（４８）、（４８）を取付けてい
る。そして、軸受（４Ｂ）　、（４８）にはガイドロッ
ド（４８）を摺動目在に挿通し、このガイドロッド（４
８）には第１移動板（５０）を固着している。第１移動
板（５０）には下方に垂下するブラケット（５１）を設
け、このブラケット（５１）に前記シリンダユニ７　ト
（４７）のロッド（５２）先端部を結着する。またシリ
ンダユニー／　）（４７ンには７ラング部（５３）を外
嵌し、ｆ！Ｓ１移動板（５０）上面には該７ラング部（
５３）に当接することで作動するリミットスイッチ（５
４）、（５５）を前後方向に離間して設け、前方のリミ
ットスイッチ（５０の前方及び後方のリミットスイッチ
（５５）の後方にはそれぞれストッパ（５Ｂ）、（５７
）を設けている。而して、シリンダユニー）　（４？）
を作動せしめることで第１移動板（５０）は前進動及び
後退勤をなす、尚。

第３図に示した状態は第１移動板（５０）は前進限の位
置にあり、この状態ではリミットスイッチ（５５）が７
ラング部（５３）に当接しており、シリンダ二二フ）　
（４？）はその作動を停止している。そして斯る状態か
らシリンダユニツ）　（４７）を作動させロッド（５２
）を後方へ突出動せしめることで第１移動板（５０）が
後方へ移動する。

また、第１移動板（５０）の上面には前後方向に離間し
て対をなすブラケット（，５８）、（５８）を立設し。

これらブラケッ）　（５８）、（５８）　ｌ！Ｉｔにガ
イドロッド（５９）を架設し、更に、第１移動板（５０
）の上面中央には軸受（６０）を固設し、この軸受（６
０）に挿通した軸（８］）に小歯車（８２）及び大歯車
（６３）を嵌着し、大歯車（Ｂ３）を減速用の傘肯車と
し、この大歯車（６３）に第１８動板（５０）に固設し
たモータ（８０の駆動歯車（８５）を噛合せしめている
。

更に、前記ガイドロッド（５９）にはｔＪ２第２移動板
Ｂ）を軸受部（１１？）　、’（１１７）を介して摺動
自在に取付け、この第２移動板（８８）の一部にはラッ
ク（８８）を前後方向に所定量だけ移動可能となるよう
に設けている０ｍちラック（８日）と第２移動板（６６
）との間にはリニアベアリング（８８）を介在させ、ラ
ック（８Ｂ）の前後の端面と第２移動板（Ｂ８）との間
に隙間を設け、この隙間にリミットスイッチ（７０）、
（７１）を固着し、これらリミットスイッチ（７０）、
（７１）とチック（８８）端面との間にスプリング（７
２）、（７２）をＩＩＡ装している。

第２移動板（８Ｂ）の前端部には振動装置（７３）を取
付け、この振動装置ｔ（７３）から前方へ突出したフィ
ンガー（７４）にて型込めホッパー（７５）を保持して
いる。この型込めホッパー（７５）はロート状をなし。

下部は角筒状でその下端部は二股部（７８）となってい
る。

そして、第２移動板（６６）は第１移動板（５０）とは
独立して前後動するものであり、第３図の状態からモー
タ（６４）を駆動せしめると、駆動歯車（８５）。

大歯車（６３）を介して小歯車（６２）が回転し、この
小歯車（６２）と噛合するラック（６８）が図中右方へ
移動する。するとラック（６８）と第２移動板（８Ｂ）
との間にはスプリング（７２）が介在しているため、ラ
ック（６８）とリミットスイッチ（７１）は当接するこ
となく第２移動板（８６）全体が後方（図中右方）へ移
動し、最終的には第２移動板（６６）の後方の軸受（８
７）が第１移動板（５０）上面に設けた後方のストッパ
（５７）に当接し、第２移動板（６６）の後退が規制さ
れる。すると、モータ（６０は駆動を続けているため、
ラック（６８）はスプリング（７２）を線圧しつつリミ
ットスイッチ（７１）に当接する。この当接により、モ
ータ（８４）は逆回転し、ラック（６８）は前方（図中
左方）へ移動を開始し、前記同様にして第２移動板（６
６）も前方へ移動し、最終的には第２移動板（６Ｂ）の
前方の軸受（８７）が第１移動板（５０）上面に設けた
前方のストッパ（５６）に当接し、第２移動板（６６）
の前進が規制され、更にラック（６８）のみが前進して
前方のリミットスイッチ（７０）に当接し、モータ（６
４）を停止せしめる。このようにして第２移動板（６Ｂ
）が前後に往復動をなすことで、第２移動板（６６）に
取付けられた型込めホッパー（７５〕の下端二股部（７
Ｂ）が前記金型（３）の充填部（３５）内を往復動する
。したがって第２移動板（６Ｂ）の往復動のストローク
は充填部（３５）の前後方向の長さに略等しくなるよう
に設定する。

以上の如き構成からなる砥石製造装置によって砥石を圧
粉成型する方法を第５図及至第９図を参照しつつ説明す
る。

先ず、第５図に示すように回転昇降装置（２）のシリン
ダユニッ）　（２１）のロッド（２２）を回転させ。

シリンダユニー／）（２３）のロッド（２４）が自動計
量装Ｚｉ（１）の方向に向くようにし、ロッド（２４）
先端のチャッキング装Ｗ１（２５）によって保持した計
醍カフプ（２６）を電子天秤（７）の＠Ｍ盤（１９）に
載せる。電子天秤（７）の載置盤（１８）上に計量カッ
プ（２Ｂ）を載せた状態にあってはシリンダユニー／　
ト（２１）＋７）ロッド（２２）は若干下方に下り、チ
ャッキング装ｆｉ　（２５）によって計量カップ（２Ｂ
）を支えないようにする。

このようにすることで、電子天秤（７）によって表示さ
れるｆｆ１ｆｆｉは計量カップ（２６）とこの計量カッ
プ（２６）内に供給された砥石原料粉末だけであり、予
じめ計量カップ（２θ）の重量を引いておけば、正確な
計量をなすことができる。

そして、目的とする量だけ砥石原料粉末（１０）が計量
カップ（２６）内に供給されたならば、振動装置（Ｉｌ
ｌ）　（第２図参照）の駆動を停止し、受は皿（１７）
の切欠（１８）から計量カップ（２６）内への砥石原料
粉末（ｌＯ）の落下を停止する。

一方、自動計量装Ｍ（１）により計量カップ（２６）内
に砥石原料粉末（１０）を供給している状態における進
退装Ｎ　（４）は待機位置にある。

即ち、シリンダユニッ）（４Ｇ、）の作動により進退装
２！（０の前方が全体的に立ち上っており、この時、第
１移動板（５０）は後方位置に、第２移動板（ｅ６）は
前方位置にあり型込めホッパー（７５）は充填部（３５
）の後上方位置にある。

この後、回転昇降装置（２）のシリンダユニット（２１
）を作動し、シリンダユニット（２３）を若干上昇せし
めることでチャッキング装Ｗ　（２５）により計量カッ
プ（２６）を保持し、この状態のままシリンダユニット
（２１）のロフト（２２）を　１８０°回転させる。

そして上記操作と併行して、進退装Ｍ（４）のシリンダ
ユニット（４０）のロッドを引っ込ませ、ａ退装２２（
４）全体を水平位置とし、またシリンダユニッ）（４７
）（ｍ３図参照）を作動させて第１移動板（５０）を前
進せしめる。このとき第２移動板（６６）も第１移動板
（５０）と一体的に前進し、ｉ２移動板（６６）前端部
に取付けた型込めホッパー（７５）は金型（３）の充填
部（３５）に臨み、特に型込めホッパー（７５）の下端
二股部（７６）の前面は充填部（３５）の前端面に接す
る如く近接する。

斯る操作により、型込めホッパー（７５）上方に計ψカ
ー２プ（２６）が臨むこととなり、この状態から回転昇
降装置（２）のシリンダ二二ッ）　（２３）のロッド（
２０を回転させ、計量カップ（２Ｂ）を反転し、計量カ
ップ（２６）内の砥石原料粉末（１０）を型込めホッパ
ー（７５）内に落し込む、この状態を第６図で示してい
る。

この後、第８図に示す如く第２移動板（６６）を後退さ
せて型込めホッパー（７５）を後方に移動し、充填部（
３５）内に砥石原料粉末（１０）を充填する。ここで型
込めホッパー（７５）が後退するのに同期してシリンダ
ユツト 常に型込めホッパー（７５）上方に計量カップ（２６）
が位置するようにし、計量カップ（２８）内の砥石原料
粉末（１０）が型込めホッパー（７５）外に落下しない
ようにする。

そして、型込めホッパー（７５）による充填部（３５）
への砥石原料粉末（１０）の充填はｗＳｓ図に示す如く
である。

即ち、充填の初期においては第８図（Ａ）に示す如く型
込めホッパー（７５）の下部の角筒部が充填部（３５）
の前端部に接する如く充填部（３５）内に挿入されてお
り、型込めホッパー（７５）内に供給された砥石原料粉
末（１０）は充填部（３５）内の前部に集中して堆積す
る。

次いで、振動装置（７３）により型込めホッパー（７５
）を振動させつつ後方へ移動させる。すると、前記した
如く型込めホッパー（７５）の二股ｖ＆（７Ｂ）は前方
の舌状部が後方の舌状部よりも長くなっており、且つ舌
状部間には切込みが形成されているため、砥石原料粉末
（１０）を後方へ掻き落すようにして均すため、充填部
（３５）内に砥石原料粉末（ｌＯ）が均一に充填される
。また、型込めホッパー（７５）の下部は角筒状をなし
、その巾は充填部（３５）の巾と略等しくされているの
で、充填中に砥石原料粉末（１０）が充填部（３５）か
ら飛散しに＜〈、且つ前記した如く第２移動板（６Ｂ）
は後退勤に引き続いて前進動をなすため、一旦充填した
砥石原料粉末（！０）の表面を再度型込めホッパー（７
５）の下端部にて均すため、１２！なる均一化が図れる
。

以上の如くして、充填部（３５）に砥石原料粉末（ｌＯ
）を充填したならば圧粉成形を行う、この圧粉成形は第
９図（Ａ）及至（Ｄ）に示す工程順に行う。

即ち、充填部（３５）に砥石原料粉末（１０）を充填し
たならば、シリンダユツト（４０）を作動させ、撃込メ
ホッハ−（７５）を上昇させ、シリンダユニット（４７
）を作動させて第１移動板（５ｏ）を後方へ移動させ、
型込めホッパー（７５）を上パンチ（３ｏ）に干渉しな
い位置まで後追せしめる。尚、以上の操作と併行し１回
転昇降装置（２）が前記同様の作用をなし、次の充填の
ために計量カップ（２６）内に砥石原料粉末（１０）を
供給する。第９図（Ａ）は充填部（３５）から型込めホ
ッパー（７５）を後退させ、充填部（３５）上方に上パ
ンチ（３０）が位置した状態を示し、この状態からラム
（３’３　）を下降させることで上パンチ（３０）を充
填部（３５）内に侵入せしめ、上下のパンチ（３０）、
（３１）間において、第９図（Ｂ）に示す如く砥石原料
粉末（１０）をｌ０Ｌｏｎ／　Ｃｔｒｆ　−１５ｔａｎ
／　Ｃｒｎ”の圧力にて加圧成形する。

この後、圧力をＩ　ｔｏｎ／　Ｃゴ程度まで低下せしめ
て上下のパンチ（３０）、（３１）間で成形された砥石
（讐）を保持し、この状態を維持したまま、シリンダニ
こ一／　ト（３７）　（ｆｉＳ１図参照）を作動させ、
昇降体（３８）を下降させ、グイ（３２）を下パンチ（
３１）外周に摺接させつつ引き下げる。すると第９図（
Ｇ）に示す如く、成形された砥石（Ｗ）が上下のパンチ
（３０）、（３１）にて保持されたままの状態で相対的
にグイ（３２）上方に現われる。そこで、第９図（Ｄ）
に示す如く上パンチ（３０）を上昇せしめ、砥石（−）
をフリーの状態にして払い出す。

ここで従来にあっては、グイ（３２）を引き下げる時点
で上パンチ（３０）は既に加圧は終了し上方に離れてい
るため、グイ（３２）の引き下げ時に砥石（Ｗ）は上下
のパンチ間に保持されていない、そのため、グイ（３２
）の引き下げ効によって破損することがあり、特にホー
こング砥石の如く長尺砥石を成形する場合には、この不
利が顕著であったが、上記の如く、上パンチ（３０）に
よる加圧力を二股で行い、上パンチ（３０）によって成
形後の砥石を保持するようにすれば破損することがない
。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、自動計量装置によ
って正確に砥石原料粉末の重量を計測して金型の充填部
に充填するようにしたため、増粒等の面倒な工程を経る
ことなく１寸法精度に優れ密度及び切削能力にバラツキ
のない高品質の砥石を得ることができる。

また、砥石原料粉末の計量から金型への充填、更には圧
粉成形までを全て自動的に行うようにしたため、極めて
効率よく砥石を製造できる等多くの効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る砥石製造装置の全体正面図、第２
図は自動計量装置の側面図、第３図は進退装置の拡大正
面図、第４図は第３図の＾−Ａ線方向から見た図、第５
図及至第７図は砥石製造装置の作用を説明した第１図と
同様の正面図、第８図（＾）及び（Ｂ）は金型への充填
工程を説明した断面図、第９図（＾）及至（Ｄ）は圧粉
成形工程を示す断面図、第１０図は従来の充填方法を示
す断面図である。 尚１図面中（１）は自動計量装置、（２）は回転昇降装
置、（３）は金型、（４）は進退装置、（５）は基台、
（７）は電子天秤、（９）は砥石原料粉末の貯溜ホッパ
−，（１ｏ）は砥石原料粉末、（１７）は受は皿、（１
３）は蔵置盤、（２１）、（２３）、（３７）、（４０
）、（４？）はシリンダユニット、（２［１）は計にカ
ップ、（３０）は上パンチ、（３１）は下パンチ、（３
２）はダイ、（３５）は充填部、（３８）は昇降体、　
（４２）は揺動板、（５０）は第１移動板、（ＢＢ）は
第２移動板、（７５）は型込めホッパーである。 特許出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　下　　１）　容一部間　　　弁理士
　　　大　　　橋　　　邦　　　産量　　弁理士　　小
　　山　　　　　有第９図 （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ） と 第９図 （Ｃ）　　　　　（＠）ノ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金型内に砥石原料粉末を充填して圧粉成形する砥石製造
   装置において、この製造装置は計量カップ内に所定量の
   砥石原料粉末を計量して供給する自動計量装置と、砥石
   原料粉末を金型内に供給する際に型込めホッパーを金型
   まで前進せしめるとともに、圧粉成形の際に型込めホッ
   パーを金型から後退せしめる進退装置と、前記自動計量
   装置と前進位置にある型込めホッパーとの間で計量カッ
   プを移動させる回転機構及び昇降機構を備えた回転昇降
   装置とからなることを特徴とする砥石製造装置。