JP2000094300A

JP2000094300A - 磁力線ビーム加工装置

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Publication number: JP2000094300A
Application number: JP10268116A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Shinpo; 新保義憲
Original assignee: KYOEI DENKO KK
Current assignee: KYOEI DENKO KK
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: JP4006018B2

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性体のワークを短時間で、高精度かつ効率
良くワーク表面のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行
う。【解決手段】床に固定された架台２と、架台２上にＺ軸
（上下）方向に昇降可能に装着された第１の移動台３
と、第１の移動台３にＸ軸（水平）方向に移動可能に装
着された第２の移動台４と、第２の移動台４にＸ軸と直
角なＹ軸方向に移動可能に装着された第３の移動台５
と、第３の移動台５にＸ軸の回りに揺動可能に装着され
た揺動台６と、揺動台６に着脱自在に装着され、ワーク
１を水平方向に揺動させるワーク装着装置７と、架台２
上に配設された磁極ユニット８と、磁極ユニット８をＹ
軸方向に振動させる振動発生装置９とを備え、外面から
内部にかけて狭幅のスリットが形成された非磁性体から
なるワーク１を前記磁極ユニット８内の三次元空間で移
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ、ステンレ
ス、合成樹脂等の非磁性体からなる精密部品の製造に適
用され、表面のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行う
磁力線ビーム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミ等の非磁性体からなる精密
部品の内部や手の届かない面のバリ取り作業は困難を極
めている。例えば、コンピュータ用のハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）の磁気ヘッド用キャリッジ部材のよう
にミクロンオーダーの加工精度を必要する精密部品は、
押し出し成形か引き抜き成形により成形した長尺物を多
数のブロックに切断し、これを切削加工する方法がとら
れている。

【０００３】図１５は、上記キャリッジ部材の斜視図を
示し、キャリッジ部材１は、基部１ａと、この基部１ａ
から平行に延びるように櫛状に切削加工された複数のプ
レート部（アーム部）１ｂとを備え、プレート部１ｂ間
に多数のスリット１ｆが形成された構造になっている。
なお、１ｇ、１ｈはネジを通すための穴である。前記基
部１ａには支持軸穴１ｃが形成されるとともに、平面視
で略三角形状に形成された各プレート部１ｂの先端部に
は、磁気ヘッドを取りつけるためのヘッド取付孔１ｄ
と、プレート部１ｂの軽量化のための開口１ｅとが切削
加工により形成されている。そして、複数のアーム部１
ｂがＨＤＤの複数のディスク間に張り出すように移動し
磁気ヘッドがディスクの情報を読み取るように構成され
る。各プレート部１ｂの外周や、孔１ｃ、１ｄ、開口１
ｅの角部には切削によりバリが発生するので、このまま
組み立てるとバリがディスクに接触して傷付けたり、デ
ィスクとヘッドの間にバリが挟まったり、バリがＨＤＤ
稼働中にディスク上に落下してディスクやヘッドが破損
してしまうという大問題があるため、各部のバリ取り及
び面取りを確実に行う必要がある。さらに、その後のハ
ードディスク組立工程においてプレート部１ｂに被膜や
異物が付着してしまう場合もあり、このような被膜や異
物も確実に洗浄除去する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たキャリッジ部材１の場合、櫛状プレート部１ｂ内部の
孔１ｃ、１ｄや開口１ｅの角部に発生するバリ取りは、
加工工具が内部に入り込めないため自動化が困難であ
り、多くの人手をかけてブラシがけを行わざるを得ず、
単なる仕上げ処理のために多大な加工コストをかけてい
るのが現状である。また、人手を使っての手作業のバリ
取り方法においても、複雑に構成された上記キャリッジ
部材１の内部に対しては加工処理が不可能な場合があ
り、このためにキャリッジ部材１の構造を簡単なものに
変更せざるを得ないことから、キャリッジ部材１の小型
化、軽量化を妨げているという問題を有している。この
ような状況は、上記キャリッジ部材１のみならず、外面
に幅の狭いスリットを有し内部に開口部又は孔を有する
精密部品の表面加工或は表面処理を行う場合にも存在
し、種々の製品製造の可能性を妨げているという問題を
有している。

【０００５】さらに、このバリ取りに対して電解研磨や
ショット掛け、或は超音波研磨等の方法を採用すること
も考えられるが、ミクロン精度で作られている部品の元
の形状を崩してしまうという問題を有している。

【０００６】一方、磁界内でワーク（加工対象物）を研
磨処理する技術は、例えば特公昭５７−１３８９号公報
により知られている。しかしながら、この方式はワーク
が非磁性体の場合を考慮しておらず強磁性研磨材を用い
るため、アルミ等の比較的柔らかいワークの表面を傷つ
けてしまうという問題を有し、また、強磁性研磨材の中
でワーク側を振動させるため、ワークに強い力が作用し
ワークを保持することが困難であるという問題を有し、
特に大量のワークを自動加工する場合にワークを着脱自
在でかつ強力に保持するための装置が困難であるという
問題を有している。さらに、図１５に示したキャリッジ
部材１を研磨しようとする場合、前記方式は、ワークを
単に上下方向に振動させる方式のため、孔１ｃ、１ｄや
開口１ｅの角部に発生するバリ取りは困難であるという
問題を有している。

【０００７】この問題を解決するために、本出願人は、
特願平９−３２９７９９号において、磁極間に形成され
た磁界内に磁気研磨材を保持させ磁気ブラシを形成した
状態とし、該磁気ブラシ中に狭幅のスリットを有する非
磁性体のワークを配置し、前記磁極とワークを相対的に
振動させることにより、スリットの表面を加工すること
を特徴とする磁力線ビーム加工方法を提案している。

【０００８】この方法は、ワークを非磁性体に限定した
場合に、磁力線がワーク内部を自由に通過し、この透過
した磁力線に磁気ブラシを保持させて磁気力をワークに
作用させることができることに着目し、外面から内部に
かけて狭幅のスリットを有するワークに対して、高精度
かつ効率良くワークの表面のバリ取り、研磨及び洗浄等
の加工を行うことができ、しかも、ワーク内部の加工す
べき箇所に狙いを定めてワークの表面のバリ取り、研磨
及び洗浄を高精度かつ効率良く行うことができる。

【０００９】本発明は、上記方法を実施するための具体
的な加工装置を提供することを目的とし、外面から内部
にかけて狭幅のスリットを有する非磁性体のワークであ
って、しかも大量のワークを短時間で、高精度かつ効率
良くワーク表面のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行
うことができる磁力線ビーム加工装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の磁力線ビーム加工装置は、床に固定された架
台２と、架台２上にＺ軸（上下）方向に昇降可能に装着
された第１の移動台３と、第１の移動台３にＸ軸（水
平）方向に移動可能に装着された第２の移動台４と、第
２の移動台４にＸ軸と直角なＹ軸方向に移動可能に装着
された第３の移動台５と、第３の移動台５にＸ軸の回り
に揺動可能に装着された揺動台６と、揺動台６に着脱自
在に装着され、ワーク１を水平方向に揺動させるワーク
装着装置７と、架台２上に配設された磁極ユニット８
と、磁極ユニット８をＹ軸方向に振動させる振動発生装
置９とを備え、外面から内部にかけて狭幅のスリットが
形成された非磁性体からなるワーク１を前記磁極ユニッ
ト８内の三次元空間で移動させることを特徴とする。な
お、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易に
するために図面と対比させるもので、これにより本発明
が何ら限定されるものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の磁力線ビーム
加工装置の１実施形態を示す分解斜視図である。本発明
に係わる磁力線ビーム加工装置は、概略、床に固定され
た架台２と、架台２上にＺ軸（上下）方向に昇降可能に
装着された第１の移動台３と、第１の移動台３にＸ軸
（水平）方向に移動可能に装着された第２の移動台４
と、第２の移動台４にＸ軸と直角なＹ軸（水平）方向に
移動可能に装着された第３の移動台５と、第３の移動台
５にＸ軸廻りでα方向に揺動可能に装着された揺動台６
と、揺動台６に着脱自在に装着されるワーク装着装置７
と、架台２の上部に形成された支持部２′上に配設され
た磁極ユニット８と、磁極ユニット８をＹ軸方向に振動
させる振動発生装置９とから構成されている。

【００１２】図２〜図１１は、図１の詳細な構造を示す
図である。なお、以下の説明においては、各図面間で同
一の構成には同一の番号をつけて説明を省略する場合が
ある。

【００１３】図２は、図１の架台２、第１の移動台３お
よび第２の移動台４の構造を示す斜視図である。架台２
上には、４つのガイドプレート２ａと１つの支持部材２
ｂが固定されている。支持部材２ｂの下部には第１の電
動モータ１０が固定され、電動モータ１０の回転軸には
カップリング１１を介してネジ軸１２が連結され、ネジ
軸１２の他端は支持部材２ｂに回動自在に取り付けられ
ている。

【００１４】一方、第１の移動台３は、矩形状のフレー
ム３ａと、フレーム３ａの中央部に橋架されたクロスメ
ンバー３ｂと、フレーム３ａの４隅に設けられたガイド
プレート３ｃを有している。そして、クロスメンバー３
ｂにはボールネジ１３が固定され、このボールネジ１３
が前記ネジ軸１２に、ガイドプレート３ｃが架台２のガ
イドプレート２ａにスライドガイド１４を介して移動可
能にされ、これにより、第１の移動台３は、第１の電動
モータ１０の正逆回転によりＺ軸方向に昇降可能にされ
ている。スライドガイド１４は、図３に示すように、ガ
イドプレート３ｃとガイドプレート２ａ間にボール１４
ａを配設している。

【００１５】また、ガイドプレート３ｃ間には一対のガ
イドシャフト３ｄが設けられている。さらに、フレーム
３ａの側方には、第２の電動モータ１５が固定され、電
動モータ１５の回転軸にはカップリング１６を介してネ
ジ軸１７が連結され、ネジ軸１７の他端はクロスメンバ
ー３ｂに回動自在に取り付けられている。

【００１６】また、第２の移動台４は、矩形状のフレー
ム４ａと、フレーム４ａの中央部に橋架されたクロスメ
ンバー４ｂと、フレーム４ａの４隅下部に設けられたガ
イドプパイプ４ｃを有し、ガイドプパイプ４ｃは、第１
の移動台３のガイドシャフト３ｄに嵌合されている。ま
た、フレーム４ａの側面下部にはボールネジ１８が固定
され、このボールネジ１８が第１の移動台３のネジ軸１
７に螺合され、これにより、第２の移動台４は、第２の
電動モータ１５の正逆回転によりＸ軸方向に移動可能に
されている。

【００１７】また、フレーム４ａには一対のガイドシャ
フト４ｄが設けられている。さらに、フレーム４ａの前
方には、第３の電動モータ１９が固定され、電動モータ
１９の回転軸にはカップリング２０を介してネジ軸２１
が連結され、ネジ軸２１の他端はフレーム４ａに回動自
在に取り付けられている。

【００１８】図５は、図１の第３の移動台５および揺動
台６の構造を示す斜視図である。第３の移動台５は、矩
形状のフレーム５ａと、フレーム５ａの下部に設けられ
たガイドプパイプ５ｂを有し、ガイドプパイプ５ｂは、
第２の移動台４のガイドシャフト４ｄに嵌合される。ま
た、フレーム５ａの前面下部にはボールネジ２２が固定
され、このボールネジ２２が第２の移動台４のネジ軸２
１に螺合され、これにより、第３の移動台５は、第３の
電動モータ１９の正逆回転によりＹ軸方向に移動可能に
されている。

【００１９】また、フレーム５ａの上面には一対の支持
壁５ｃが立設され、この支持壁５ｃは、架台２の支持部
２′に形成された開口部２ｃ内を貫通されている。ま
た、支持部２′には４本のガイドレール２３が固定さ
れ、このガイドレール２３に図１の磁極ユニット８が装
着される。

【００２０】一方、揺動台６は、支持プレート６ａと、
支持プレート６ａに形成された開口部６ｂと、支持プレ
ート６ａの両側に固定された固定台６ｃと、開口部６ｂ
の両側に設けられた位置決めピン６ｄと、固定台６ｃに
設けられた止め具６ｅと、支持プレート６ａの下面に形
成された一対の垂直プレート６ｆとを有し、一方の垂直
プレート６ｆは軸２４を介して第３の移動台５の一方の
支持壁５ｃに回動自在に装着され、他方の支持プレート
６ｆは、他方の支持壁５ｃに固定された第４の電動モー
タ２５の回転軸２５ａに連結固定されている。これによ
り、揺動台６は、第４の電動モータ２５の正逆回転によ
りＸ軸回りでα方向に回動可能にされている。

【００２１】また、一方の固定台６ｃの下面には、第５
の電動モータ２６が固定され、その回転軸２６ａは固定
台６を貫通して上方に延び、回転軸２６ａの先端に回動
アーム２７の一端が固定され、回動アーム２７の他端に
はローラ２８が回動自在に装着されている。

【００２２】図６は、図１のワーク把持装置７の構造を
示す斜視図である。ワーク装着装置７は、支持台７ａ
と、支持台７ａの両側に設けられた把手７ｂおよび位置
決め穴７ｃと、支持台７ａに回動可能に装着される４本
のワーク把持具２９を備えている。ワーク把持具２９
は、その下端に設けられたワーク１のチャック部２９ａ
（図では１つのワーク把持具に対してのみ示してい
る。）と、チャック部２９ａを動作させるための作動ロ
ッド２９ｂと、作動ロッド２９ｂの上端に固定された摘
み２９ｃを有し、各ワーク把持具２９には回動アーム３
０が連結されている。そして、各回動アーム３０は、連
結部材３１、自在継手３２および軸受３３を介してロッ
ド３４に連結され、ロッド３４の端部には、２枚の円板
３５が設けられている。

【００２３】図７は、図６のワーク把持具２９の詳細を
示し、図７（Ａ）はワーク把持具の軸方向断面図であ
り、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断し矢印方
向に見た断面図である。

【００２４】図７（Ａ）において、ワーク把持具２９
は、支持台７ａに回動可能に装着されるワーク支持体５
１と、ワーク支持体５１を貫通しその上部はワーク支持
体５１に螺合される作動ロッド２９ｂと、作動ロッド２
９ｂの下端にネジにより固定された楔部材５２と、ワー
ク支持体５１の先端と楔部材５２間において作動ロッド
５１の周りに配設された押圧ユニット５３とから構成さ
れ、先端部にチャック部２９ａを構成している。ワーク
保持体５１の先端部には円錐状の嵌合部５１ａが一体に
形成され、嵌合部５１ａの上部にはワーク係止用の段部
５１ｂが形成されている。また、楔部材５２の上面には
逆円錐状の嵌合部５２ａが形成されている。

【００２５】押圧ユニット５３は、図７（Ｂ）に示すよ
うに、作動ロッド２９ｂの周囲に配設された３つの押圧
部材５３ａ、５３ｂ、５３ｃからなり、各押圧部材５３
ａ〜５３ｃの上面及び下面はそれぞれワーク保持体５１
の嵌合部５１ａ、楔部材５２の嵌合部５２ａと同一形状
になるように構成されている。また、各押圧部材５３ａ
〜５３ｃの外周には２列に溝が形成され、この溝内に弾
性部材からなる弾性リング５５が嵌合され、この弾性リ
ング５５により各押圧部材５３ａ〜５３ｃが外れないよ
うにしている。また、各押圧部材５３ａ〜５３ｃの内側
両端部には凹部５６が形成されるとともに、ワーク保持
体５１の嵌合部５１ａに三本のガイドピン５７を立設
し、ガイドピン５７を隣接する押圧部材５３ａ〜５３ｃ
の凹部５６の間に臨ませるようにしている。

【００２６】上記ワーク把持具２９の作用について説明
する。摘み２９ｃを回動し作動ロッド２９ｂを図７
（Ａ）の矢印に示す如く移動させると、楔部材５２の嵌
合部５２ａが、押圧部材５３ａ〜５３ｃの下面に入り込
み、同時に押圧部材５３ａ〜５３ｃの上面がワーク保持
体５１の嵌合部５１ａに沿って移動していく。このと
き、各押圧部材５３ａ〜５３ｃがガイドピン５７に沿っ
て軸方向に滑らかに摺動され、楔部材５２の軸方向の移
動により、各押圧部材５３ａ〜５３ｃは、楔部材５２の
嵌合部５２ａ及びワーク保持体５１の嵌合部５１ａの作
用により弾性リング５５に抗して径方向に広げられ、つ
いには、図に示すように、ワーク１の軸穴１ｃの内周面
に均一に押し付けられ、ワーク１を確実に保持すること
ができる。ワーク１の保持を解除するときは、作動ロッ
ド２９ｂを逆方向に移動させると楔部材５２の嵌合部５
２ａが、押圧部材５３ａ〜５３ｃから退出するため、押
圧部材５３ａ〜５３ｃが弾性リング５５により内方に移
動し、ワーク１の保持が解除される。

【００２７】上記ワーク装着装置７は、図５及び図６に
示すように、各ワーク把持具２９の先端にワーク１を把
持した状態でワーク１を揺動台６の開口部６ｂ内から磁
極ユニット８内に配置し、位置決め穴７ｃを位置決めピ
ン６ｄに係合すると共に、図４に示すように、２枚の円
板３５の間に回動アーム２７に設けられたローラ２８を
係止させ、止め具６ｅによりワーク装着装置７を揺動台
６に固定する。そして、第５の電動モータ２６の正逆回
転により回動アーム２７が図示矢印方向に回動すると、
ロッド３４がＸ軸方向に移動し、その結果、ワーク１は
ワーク把持具２９の軸Ｗの回りでβ方向に揺動されるこ
とになる。

【００２８】図８は、図１の磁極ユニット８と振動発生
装置９の構造を示す斜視図である。架台２の支持部
２′、２″には、第６の電動モータ３６が固定されると
ともに、４本の回転軸３７が軸受４０を介して回動自在
に配設されている。そして、第６の電動モータ３６に固
定された駆動プーリ３６ａと中央の２本の回転軸３７に
固定された従動プーリ３７ａがタイミングベルト３８に
より連結され、中央の２本の回転軸３７に固定された駆
動プーリ３７ｂと両端の回転軸３７に固定された従動プ
ーリ３７ｃがそれぞれタイミングベルト３９により連結
されている。

【００２９】各回転軸３７には、偏心カム４１（図では
１つの回転軸にのみ示している。）が固定され、偏心カ
ム４１には作動プレート４２の一端がベアリング４４を
介して装着され、作動プレート４２の他端にはベアリン
グ４３が設けられている。図９に示すように、偏心カム
４１にベアリング４４のインナレース４４ａが固定さ
れ、また、作動プレート４２にベアリング４４のアウタ
レース４４ｂがネジ４４ｃにより固定され、回転軸３７
の回転を偏心カム４１、ベアリング４４により作動プレ
ート４２の往復運動に変換するようにしている。

【００３０】図８において、図５で説明したガイドレー
ル２３上には磁極ユニット８の基台４５が摺動自在に載
置され、基台４５の一端に設けた連結ロッド４６が作動
プレート４２のベアリング４３に嵌合されている。これ
により、第６の電動モータ３６の回転は、偏心カム４１
の作用により磁極ユニット８のＹ軸方向の振動に変換さ
れる。

【００３１】図１０は、図８の磁極ユニット８の詳細を
示す断面図である。基台４５の下面にはガイド部材４７
が設けられ、このガイド部材４７をベアリングを介して
ガイドレール２３上に摺動自在に載置している。対向す
る磁極支持部材６０にはヨーク６１、磁極６２、６３が
固定され、対向する磁極６３、６３間には弱磁性体のピ
ンからなる磁気研磨材が挿入され、これにより磁極間に
生じる磁力線にそって磁気研磨材が配列した磁気ブラシ
（後述）が形成される。ヨーク６１、磁極６３、６３の
外周には磁気ブラシ規制板６４が固定されている。この
磁気ブラシ規制板６４は非磁性体からなり、ヨーク６
１、磁極６２、６３の外周を覆う外周部６４ａと、この
外周部から上下左右に広がる規制部６４ｂを備えてい
る。この規制部６４ｂは、対向する磁極６３、６３間に
挿入された磁気研磨材が反対側方向に回り込むのを防止
するとともに、磁気ブラシ６５が磁極６３、６３間の外
方に広がるのを防止し、磁気ブラシ６５が常時磁極６３
間に整列するようにしている。

【００３２】以上の構成により、ワーク１は磁極ユニッ
ト８に対して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に相対的に移動可
能にされるとともに、α、β方向に揺動可能にされ、さ
らに、Ｙ軸方向に振動が付与されることになる。なお、
第１〜第５の電動モータは、光センサーにより正転、逆
転の制御が行われる。これを第４の電動モータ２５を例
にして説明する。図１１に示すように、回転軸２５ａに
先端が折曲された遮光片４９を設け、一方、支持壁５ｃ
には、制御信号を送る位置に複数の光センサー４８を配
置し、遮光片４９が発光素子４８ａと受光素子４８ｂ間
に位置したとき制御信号を発するようにしている。

【００３３】図１２及び図１３は、ワークの加工方法を
説明するための図であり、図１２は模式図、図１３
（Ａ）は図１２の磁極ユニットの平面図、図１３（Ｂ）
は、図１３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断
面図、図１３（Ｃ）は、図１３（Ｂ）の拡大断面図であ
る。

【００３４】図１３（Ａ）に示すように、磁極６３（Ｎ
極）と磁極６３（Ｓ極）とを対向配置し、この間に磁気
研磨材を挿入する。磁気研磨材としては、比透磁率が
１．１〜１００の弱磁性体のもの、例えば、弱磁性体の
ステンレス（例えば、１８−８ステンレスを冷間加工し
たもの）からなり、長さが０．５〜１．５ｍｍの円筒形
状或は多角形状の角柱のものを用いる。これは、アルミ
等の部品の表面に突き刺さったり表面を傷つけることが
なく、かつ、磁極間に適度の保持力をもって磁気ブラシ
を保持させることにより、ワーク内部の加工すべき箇所
に狙いを定めてワークの表面のバリ取り、研磨及び洗浄
を高精度かつ効率良く行うためであり、また、磁気研磨
材が磁極の裏側に回り込むのを防止するためである。そ
して、磁極６３、６３間には磁力線に沿って磁気研磨材
が配列した磁気ブラシ６５が形成される。

【００３５】ワーク１は、先ず、図１３（Ａ）に示すよ
うに、その軸穴１ｃ内にワーク把持具２９のチャック部
２９ａが挿入され、このワーク１を隣接する磁極ユニッ
ト８の間になるように、図１２、図１３（Ｂ）に示す如
くＺ方向に下降させ、次いで、ワーク１をＸ方向に移
動させて磁気ブラシ６５内に差し込んで磁極６３間に垂
直姿勢で保持する。そして、磁極６３に例えばＹ方向ス
トロークが７ｍｍ、Ｘ、Ｚ方向ストロークが１ｍｍ、振
動周波数が４０Ｈｚの振動を加える。そして、図１３
（Ａ）の状態から図５で説明した第５の電動モータ２６
を駆動させることにより、チャック部２９ａを左右に角
度βだけ回動させる。このようにして磁極６３にＸ、
Ｙ、Ｚ方向の振動を加えると、磁気ブラシ６５が同様に
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に振動し、ワーク１に対して磁気研磨材
が接触し、主としてプレート部１ｂの表裏の表面と、プ
レート部１ｂの外周縁に直角方向に形成された角部が研
磨される。

【００３６】以上の方法は、主としてワーク１の複数の
プレート部１ｂの表面を研磨する際に用いることができ
るが、磁気ブラシがプレート部１ｂ面に対して平行なた
め加工力が弱いので、ワーク１におけるプレート部１ｂ
の内面奥部の角部のバリ取りを高精度に行う場合には、
概略以下のようにして研磨を行う。

【００３７】すなわち、第４の電動モータ２５により作
動ロッド２９を回動させることにより、図１３（Ｂ）に
示すように、ワーク１の挿入方向Ｚに延びる軸線に対し
てワーク１を左右に角度αだけ傾けた状態とし、この姿
勢のまま水平及び垂直振動を加え、上記と同様に加工を
行う。図中垂直姿勢での加工工程と、当該傾斜姿勢での
加工工程の時間はそれぞれワーク１の形状や角部の処理
に対する要求水準により適宜決定される。図１３（Ｃ）
に示すように、ワーク１のプレート部１ｂには、その外
周縁に形成された２つの角部１ｉ、１ｊと開口部１ｅの
内周縁に形成された２つの角部１ｋ、１ｍとを備えてい
る。図１３（Ｂ）に示す姿勢では、プレート部１ｂの面
内から他のプレート部に向かって（すなわち、プレート
部１ｂの表面と交差する方向に向かって）突出するバリ
を除去することはできるが、プレート部１ｂの外周縁か
ら外側へ突出するバリ及び開口部１ｅの内周縁から内側
へ突出するバリ（すなわち、プレート部１ｂの表面と平
行な方向に突出するバリ）を除去することは困難であ
る。

【００３８】図１４（Ｃ）に示す姿勢で行われる加工で
は、磁力線の延長方向に配列された磁気ブラシ６５が角
部１ｉ〜１ｍに接触するようになり、角部１ｉ、１ｊに
存在する外周縁から外側に突出するバリ、角部１ｋ、１
ｍに存在する内周縁から内側に突出するバリを除去でき
るとともに、角部１ｉ〜１ｍを所定の形状に加工する
（角部の面取りまたはＲ面付け加工等を行う）ことがで
きる。本加工方法においては、ワークが非磁性体である
ため、ワークを傾斜させても磁力線はワークを自由に透
過するため、複雑な三次元構造の精密部品の表面に形成
された多数の角部を一度に処理することができる。特
に、開口部や孔等のワークの内側の部位に対して効率良
く処理でき、例えばハードディスクの性能及び品質を向
上させることができるとともに、製造加工コストを低減
させることができる。

【００３９】図１３（Ｂ）に示す、ワーク１のプレート
部１ｂ（スリット面）と磁力線のなす傾き角αは、磁気
研磨材とワークが衝突する角度を決定するため、本加工
法においては極めて重要なファクターである。角度αが
過大であると、磁気研磨材のワークへの作用力が増大し
て加工力が大きくなる反面、くし歯状のスリットを特徴
としている剛性の弱いワークの形状精度が悪くなり、許
容値を逸脱させ不良率を高める。この角度αの大きさ
は、相対運動の振動振幅の値が相互に関係する。αが大
きくても振幅がかなり低い値であればワークの低剛性に
よる形状精度の劣化はある値に抑えられる。

【００４０】さらに、図１３（Ｃ）に示すようなワーク
を傾けた状態で、ワークをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って揺
動させるようにすれば、高精度かつ効率良くワーク表面
のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行うことができ
る。

【００４１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては、ワ
ークを移動させる移動手段あるいは揺動手段として電動
モータを採用しているが、油圧モータ、エアモータによ
ってもよいし、また、モータに変えて油圧シリンダを採
用するようにしてもよい。

【００４２】図１４は、油圧シリンダを採用した本発明
の他の実施形態を示している。本実施形態においては、
図１の第１〜第５の電動モータ１０、１５、１９、２
５、２６の代わりに、第１〜第５の移動用油圧シリンダ
１０′、１５′、１９′、２５′、２６′を用い、これ
ら移動用油圧シリンダの伸縮を切り替えるために、第１
〜第５の切換用油圧シリンダ１０″、１５″、１９″、
２５″、２６″を油圧ホース７０にて接続する。そし
て、各切換用油圧シリンダのピストン７１には、スプリ
ング７２で付勢される切換レバー７３を連結している。
一方、制御用電動モータ７４の回転軸７５には、各切換
レバー７３を昇降させるためのカム７６を設け、これら
のカム７６が所定のタイミングで切換レバー７３を昇降
させ、第１〜第５の移動用油圧シリンダ１０′、１
５′、１９′、２５′、２６′を伸縮させるように構成
している。

【００４３】また、図１に示した、第１の移動台３、第
２の移動台４、第３の移動台５、揺動台６、ワーク装着
装置７、磁極ユニット８の２組を、振動発生装置９を挟
むようして両側に設け、振動発生装置９の作動プレート
４２（図８）を反対側にも延長することにより両側の磁
極ユニットを振動させるようにしてもい。さらに、ワー
ク把持具及び磁極ユニットの台数は限定されるものでは
なく、また、複数列に装着するようにすれば、さらに大
量のワークを一度に処理できる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、外面から内部にかけて狭幅のスリットを有す
る非磁性体のワークであって、しかも大量のワークを短
時間で、高精度かつ効率良くワーク表面のバリ取り、研
磨及び洗浄等の加工を行うことができる。しかも、外面
に狭幅のスリットを有し内部に開口部又は孔を有するワ
ークが、アルミ、ステンレス、合成樹脂等の非磁性材料
であれば、磁力線はワークを自由に透過するため、ワー
クの形状、構造がどのようなものであってもほとんど影
響されずに処理を行うことができ、また、磁気研磨材に
振動を発生させワークの表面を加工するため、高精度か
つ効率良くバリ取り、研磨、洗浄等の表面加工を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁力線ビーム加工装置の１実施形態を
示す分解斜視図である。

【図２】図１の架台２、第１の移動台３および第２の移
動台３の構造を示す斜視図である。

【図３】図２のスライドガイド１４の断面図である。

【図４】図６の回動アーム２７と図７のロッド３４の動
力伝達を説明するための図である。

【図５】図１の第３の移動台５および揺動台６の構造を
示す斜視図である。

【図６】図１のワーク把持装置７の構造を示す斜視図で
ある。

【図７】図６のワーク把持具２９の詳細を示し、図７
（Ａ）はワーク把持具の軸方向断面図であり、図７
（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断し矢印方向に見た
断面図である。

【図８】図１の磁極ユニット８と振動発生装置９の構造
を示す斜視図である。

【図９】図８の回転軸３７と作動プレート４２の動力伝
達を説明するための図である。

【図１０】図８の磁極ユニット８の詳細を示す断面図で
ある。

【図１１】光センサーの配置例を示し、図１１（Ａ）は
正面図、図１１（Ｂ）は側面図である。

【図１２】ワークの加工方法を説明するための模式図で
ある。

【図１３】図１３（Ａ）は図１２の磁極ユニットの平面
図、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って
矢印方向に見た断面図、図１３（Ｃ）は、図１３（Ｂ）
の拡大断面図である。

【図１４】油圧シリンダを採用した本発明の他の実施形
態を示す図である。

【図１５】本発明が適用されるワークの１例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１…ワーク（キャリッジ部材）、１ｆ…スリット２…架台３…第１の移動台４…第２の移動台５…第３の移動台６…揺動台７…ワーク装着装置８…磁極ユニット９…振動発生装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床に固定された架台と、該架台上にＺ軸
（上下）方向に昇降可能に装着された第１の移動台と、
該第１の移動台にＸ軸（水平）方向に移動可能に装着さ
れた第２の移動台と、該第２の移動台にＸ軸と直角なＹ
軸方向に移動可能に装着された第３の移動台と、該第３
の移動台にＸ軸の回りに揺動可能に装着された揺動台
と、揺動台に着脱自在に装着され、ワークを水平方向に
揺動させるワーク装着装置と、前記架台上に配設され、
内部に磁気研磨材が充填された磁極ユニットと、該磁極
ユニットをＹ軸方向に振動させる振動発生装置とを備
え、外面から内部にかけて狭幅のスリットが形成された
非磁性体からなるワークを前記磁極ユニット内の三次元
空間で移動させることを特徴とする磁力線ビーム加工装
置。
【請求項２】前記磁極ユニット内で、ワークのスリット
面を水平とした状態で所定角度揺動させる工程と、ワー
クのスリット面を所定角度傾斜させる工程とを備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の磁力線ビーム加工装置。
【請求項３】前記第１、第２及び第３の移動台、揺動台
並びにワーク装着装置を駆動させる手段は、電動モータ
または油圧シリンダであり、前記振動発生装置を駆動さ
せる手段は電動モータであることを特徴とする請求項１
又は２記載の磁力線ビーム加工装置。
【請求項４】前記第１の移動台、第２の移動台、第３の
移動台、揺動台、ワーク装着装置及び磁極ユニットの２
組を、前記振動発生装置を挟むようして両側に設け、振
動発生装置により両側の磁極ユニットを振動させること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁力
線ビーム加工装置。