JPS6389261A - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明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
ッドを上下動可能に取着したものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 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
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
に延びる前記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。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点に着目してなされたものであって
、フレームの上部支枠には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方向移動輪を上下方向へ移動可能に
支持し、そのＺ方向移動軸には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
に設けた。

（作用） 従って、この発明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、砥石ヘッドが駆動機
構部の作動によりＺ方向移動軸の周りで回動され、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
容易に行われる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した研摩装置の一実施例を図面
に従って説明する。

第２図は金型研摩装置全体を示し、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上には一水平方向
（この実施例では第２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２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、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。その
Ｙ方向移動体９上に固定された案内筒１１には上下方向
にＺ方向移動軸１２が挿通され、Ｚ移動用モータ１３に
よって昇降されるようになっている。

第１図に示すように、ヘッドブロック１５とブラケット
１６とからなる砥石ヘッド１４は駆動機構部１７を介し
てＺ方向移動軸１２の下端に設けられ、駆動機構部１７
とともに同移動軸１２の中心軸線の周りで回動されるよ
うになっている。駆動機構部１７はケーシング１８の一
例に設けられたサーボモータ１９　（第３図にて図示）
と、その出力軸２０に固設されたウオーム２１と、Ｚ方
向移動軸１２下端の取付棒２２に固設されたウオームホ
イール２３とにより構成され、第１図に示す反位１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３図に示すように、ケーシング１８には出力軸２０
の回転角を検出するロータリーエンコーダ２４が設けら
れている。なお、ヘッドブロック１５は駆動機構部１７
に対して水平面内にて回動調節可能に設けられ、締付レ
バー５２により固定されるようになっている。

第３図に示すように、ブラケット１６はヘッドブロック
１５を挾む一対の支持板１６ａ、１６ｂを有し、水平軸
２５を介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、一方の支持板１６ａに設けた長孔
２６を雷通しヘッドブロック１５に螺入された締付レバ
ー２７によってその位置に固定される。ブラケット１６
にはレール２９が内装された案内部材２８が固定されて
いる。レール２９にはスライダ３０を介して第１のエア
シリンダ３１が移動可能に支持され、そのピストンロッ
ド３２は案内部材２８に固定連結されている。エアシリ
ンダ３１に固着した取付部材３３にはボルト３４を介し
て駆動手段としてのエアモータ３５が装着され、このエ
アモータ３５の駆動軸３６には取付軸３７を介して砥石
３８が回転可能に取着されている。第１のエアシリンダ
３１は後述する砥石３８をブラケット１６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。

第１．３図に示すように、前記ブラケット１６の他方の
支持板１６ｂに当接するように配置された取付板３９は
前記水平軸２５により任意の位置に回動調節可能に支持
されるとともに、この支持板３９はその長孔４１を貫通
しヘッドブロック１５に螺入された締付レバー４０を回
動操作することにより、同レバー４０とスペーサ４２と
の協働により固定される。

取付板３９の一側上部には支持アーム４３が設けられ、
その上面の一対の軸受突部４４間には、前記ブラケット
１６を回動させて砥石３８をワークＷの加工面に圧接す
るための第２のエアシリンダ４５が支軸４６により回動
可能に支持されており、そのピストンロッド４７の先端
が連結部材４８を介して前記案内部材２８に連結されて
いる。

そして、前記締付レバー２７を緩めてブラケット１６を
回動可能な状態にするとともに、締付レバー４０により
取付板３９を固定し、第２のエアシリンダ４５を作動さ
せてピストンロッド４７を突出させることにより、ブラ
ケット１６は第１図に実線で示す状態から二点鎖線で示
す傾斜状態に回動配置される。

一方、第２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１４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４９が支持棒５
０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１４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５１を備
えている。

次に、前記第１及び第２のエアシリンダ３１゜４５の作
動を制御するための制御回路を第５図に従って説明する
。

さて、この制御回路においてエアポンプ６１には各一対
のエア供給路６２，６３．６４．６５が接続され、２つ
のエア供給路６２．６４には供給制御用の切換弁６６ａ
、６６ｂ、及び絞り弁７２゜７３を介して排出制御用の
切換弁６７ａ、６７ｂがそれぞれ接続されている。又、
各エア供給路６２〜６５には圧力調節弁６８〜７１が接
続され、一対のエア供給路６２．６３間において一方の
圧力調節弁６８が取付部材３３等の重量による圧力補正
分を含めて他方の圧力調節弁６９よりも低圧状態に設定
されるとともに、残りの一対のエア供給路６４．６５間
においては一方の圧力関節弁７０が案内部材２８等の水
平軸２５周りでのモーメントによる圧力補正分を含めて
他方の圧力調節弁７１よりも高圧状態に設定されている
。

そして、前記第１のエアシリンダ３１に対しては、エア
供給路６２の供給側切換弁６６ａ及び圧力調節弁６８を
介して一方のシリンダ室にエアが供給されるとともに、
エア供給路６３の圧力調節弁６９を介して他方のシリン
ダ室にエアが供給されるようになっている。又、前記第
２のエアシリンダ４５に対しては、エア供給路６４の供
給側切換弁６６ｂ及び圧力関節弁７０を介して一方のシ
リンダ室にエアが供給されるとともに、エア供給路６５
の圧力調節弁７１を介して他方のシリンダ室にエアが供
給されるようになっている。

以上のように構成された金型研磨装置を使用して、第２
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、まず案内部材２８が２方向移動軸１２に直交
するように砥石へラド１４のブラケット１６を回動調節
して、締付レバー２７によりブラケット１６を締付固定
し、砥石３８を金型Ｗ左側部の加工面Ｗａに対向配置す
る。この状態で制御盤４９のスイッチ操作により第５図
に示す切換弁６６ａがＯＮするとともに切換弁６７ａが
ＯＦＦして、第１のエアシリンダ３１が作用状態になり
、第１のエアシリンダ３１の作用により砥石３８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３５を起動させて砥石３
８を回転させるとともに、砥石へラド１４が第２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
の一部が上下方向の所定幅にわたって研磨される。続い
て、砥石ヘッド１４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１９の作動により砥石
ヘッド１４が段階的にわずかずつ回動されて、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図においてコーナ一部において、砥石ヘッド１
４はサーボモータ１９の作動により二点鎖線で示すよう
に回動され、砥石３８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。

このとき、第１のエアシリンダ３１による圧接力は、各
圧力調節弁６８．６９による設定差圧力に基づいて決定
されるが、加工面Ｗａが平滑な場合にはその圧接力が一
定値に保持され、加工面Ｗａの凸部を研磨する際には圧
接力が低く設定され、凹部を研摩するときには圧接力が
高く設定される・これらの圧接力の設定、及び砥石ヘッ
ド１４の回動角度の設定は前記ティーチング工程の際に
コンピュータによって行われる。

次に、ワークＷ上の加工面ｗｂを研摩するには締付レバ
ー２７を緩めてブラケット１６を回動可能な状態にする
とともに、締付レバー４０により取付板３９を締付固定
する。この状態で制御盤４９のスイッチ操作により第５
図に示す切換弁６６ａ、６６ｂがＯＮするとともに切換
弁６７ａ、６７ｂがＯＦＦして、第１及び第２のエアシ
リンダ３１．４５が作用状態になる。第２のエアシリン
ダ４５の作用によりブラケット１６が第１図に二点鎖線
で示すように傾斜状態に回動配置されるとともに、第１
のエアシリンダ３１０作用により砥石３８がブラケット
１６に沿うように移動されて、砥石３８は両エアシリン
ダ３１．４５の作動力の合力により加工面Ｗａ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３５を起動させて砥石３
８を回転させるとともに、砥石ヘッド１４が第２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摩される。続いて、砥石ヘ
ッド１４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１９の作動により砥石ヘッド１４
が回動され、その位置において砥石３８が加工面Ｗａ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上の平面状の加工面Ｗｃを研磨するには砥石ヘ
ッド１４の移動方向を前後方向と上下方向との二方向に
選択設定し、ブラケット１６を第１図に実線で示す状態
に配置して締付レバー２７により締付固定する。そして
、加工面Ｗａの研摩時と同様に第１のエアシリンダ３１
を作用状態にして砥石ヘッド１４を第１図の左右方向及
び前後方向（紙面直交方向）への移動により底部の加工
面Ｗｃが研磨される。

さて、この実施例では第１及び第２のエアシリンダ３１
．４５により砥石３８を常にワークＷの加工面に向けて
設定した所定の力で圧接させるようにしたので、砥石３
８を加工面の形状変化に追従して滑らかに移動させるこ
とができ、加工面の凹部に研磨不足が発生したり凸部に
過剰研磨が発生したりするなどの研磨ムラのない状態で
、加工面を均一かつ高精度で研磨することができる。

又、この実施例では砥石ヘッド１４をＺ方向移動軸１２
の中心軸線の周りで回動させる駆動機構部１７を砥石ヘ
ッド１４とともに回動するように構成したので、ヘッド
ブロック１４の回動により第２のエアシリンダ４５が駆
動機構部１７と干渉することはない。

なお、前記実施例においてワークＷ上の加工面Ｗａ、Ｗ
ｃの研摩は、加工面ｗｂの研摩と同様にブラケット１６
を回動可能な状態にして行ってもよい。

又、エア供給制御回路における供給及び排出＄ＩＩ御用
の切換弁６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂを省略しても
よい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は砥石ヘッドを駆動機構
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
設けたので、ワークの上下方向に延びる複数の加工面の
研磨作業を行う場合において、これら加工面の向きによ
って作業者が砥石ヘッドに対する砥石の取付状態を変更
する手間を省略して作業能率を向上でき、特にこれら複
数の加工面が湾曲状に連続する場合において加工面の研
磨を均一、かつ高精度で行うことができる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例の砥石ヘッドを
示す一部破断正面図、第２図は研磨装置の正面図、第３
図は第１図のＡ−Ａ線における拡大断面図、第４図は研
摩工程を説明するための金型の平面図、第５図はエア供
給制御回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　フレーム（１）の上部支枠（４）には一水平方向へ
   移動可能なＸ方向移動体（７）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（９）を介してＺ方向移
   動軸（１２）を上下方向へ移動可能に支持し、そのＺ方
   向移動軸（１２）には砥石ヘッド（１４）を駆動機構部
   （１７）を介してこのＺ方向移動軸（１２）の中心軸線
   の周りで回動可能に設けたことを特徴とする研磨装置。