JP2003181757A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲面等の種々の形状を備えた被処理物の表面
に対しても、或いは、被処理物との間に障害物が存在す
る場合にも、容易に対応することができ、効率良く処理
することのできる表面処理装置を実現する。 【解決手段】 非磁性管１に向けて上方から回転軸２が
延伸し、回転軸２の下端は可撓性の回転板３に連結され
ている。回転板３の下面には複数の磁石４が分散して取
付けられている。回転板３の上方には規制板５が配置さ
れている。規制板５には、回転軸２を挿通させた平板部
５ａと、この平板部５ａの両側に所定の角度で連続形成
された斜板部５ｂ，５ｃとから成る。回転軸２が図示し
ないモータにより回転させられると回転板３も回転し、
規制板５の斜板部５ｂ，５ｃにより回転板の外周部が下
方に規制されるので、回転板３は非磁性管１の内面１ａ
に沿った形状に変形、保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面処理装置に係
り、特に、種々の曲面形状を備えた表面の処理に適応で
きる新規の表面処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作物の研磨処理を行うために
は、工作物に対応した形状の研磨工具を用いてバフ研磨
を行う場合が一般的であり、例えばパイプの内面研磨を
行うためには、パイプ内に円筒状の研磨部材を挿入し
て、研磨部材を回転させて研磨するようにしていた。こ
の場合、バフ研磨法で長尺物を研磨しようとすると、研
磨部材の挿入距離が長くなるために研磨の作業性や研磨
精度が悪化するという問題点がある。

【０００３】そこで、リング状に形成された回転部材の
内側に磁石を取付け、パイプをこの回転部材に挿通させ
た状態で、回転部材をパイプの周囲で回転させながら、
パイプの軸線方向に送るように構成され、回転部材の回
転によりパイプ内部に収容された磁性研磨砥粒等を駆動
するようにした磁気研磨法が使用されている。この場
合、磁気研磨法を採用した磁気研磨装置としては、研磨
時にパイプを回転させるもの、パイプの内部に鉄芯を挿
入しながら研磨を行うもの等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の磁気研
磨装置は直管のみを研磨するものであり、他の形状の物
体を研磨することはできない。例えば、同じパイプであ
ってもＴ字管やＬ字管等は、回転部材に挿通させた状態
で研磨を行うことができず、特に、これらの管の分岐部
又は屈曲部の研磨は殆ど不可能である。また、建物等に
一旦設置された後のパイプは、パイプを取付け支持する
ための取付け金具が邪魔になり、上記の装置を改造して
も、研磨若しくは清掃処理が困難であるという問題点が
ある。このような事情は、バフ研磨法においても同様で
ある。そこで本発明は上記問題点を解決するものであ
り、その課題は、曲面等の種々の形状を備えた被処理物
の表面に対しても、或いは、被処理物との間に障害物が
存在する場合にも、容易に対応することのできる新規の
表面処理装置を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明が講じた手段は、駆動手段によって回転駆動さ
れる回転軸と、回転軸に連結され、板面に処理部材を取
り付けた可撓性を備えた回転板と、回転板に接触して該
回転板を所定の屈曲形状若しくは曲面形状に規制する規
制板とを設け、回転板を被処理物に近接若しくは接触さ
せて、被処理物の表面を処理するように構成するもので
ある。これによれば、規制板が回転板を規制することに
より、可撓性を備えた回転板が規制板によって変形され
るので、回転板の板面を被処理物の表面に対して好適な
形状に調整して処理を行うことができる。

【０００６】また、規制板を、回転軸により回転駆動さ
れる回転板を被処理面に沿った形状に保持する形状とす
ることが好ましい。これによれば、規制板により回転板
を被処理面に沿った形状に規制することにより、回転板
と被処理物の表面との間隔を一定にすることができるか
ら、被処理物の表面を均一に処理することができる。

【０００７】これらの場合に、回転板と規制板との間隔
を変更する手段を設けることが好ましい。これによれ
ば、回転板と規制板との間隔を変更することによって、
回転板に対する規制板の規制量を変化させることがで
き、回転板の形状を変更することができる。

【０００８】また、規制板の形状を変更する手段を設け
ることが好ましい。これによれば、規制板の形状を変更
することによって、規制される回転板の形状を変更する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明に係る
実施例を説明する。図１は本発明に係る実施例１の磁気
表面処理装置の要部構成を示すものである。非磁性管１
は例えばステンレス鋼やアルミニウムで形成されたパイ
プである。上方から非磁性管１に向けて、図示しないモ
ータにより回転させられる回転軸２が延伸している。回
転軸２は、その下端において可撓性の回転板３に連結さ
れている。回転板３は軟質樹脂性のシートを円盤形状に
加工したものであり、回転板３の下面には、回転軸２と
の連結部を中心にして異なる方向に分散するように希土
類磁石等から成る複数の磁石４が分散して取付けられて
いる。

【００１０】規制板５は、回転軸２を挿通する挿通孔５
ｄを備えた平板部５ａと、この平板部５ａの左右両側に
連続して形成された斜板部５ｂ，５ｃとから成り、図示
しないフレームに支持されている。斜板部５ｂ，５ｃ
は、それぞれ平板部５ａに対して所定角度（例えば３０
度）で傾斜しており、回転板３の外周部分を下方へ押圧
するようになっている。ここで回転軸２が所定の回転数
で回転すると、可撓性を備えた回転板３は遠心力で規制
板５に押し付けられ、図示のように、ほぼ非磁性管１の
内面１ａに沿った曲面形状（鞍型）に変形される。

【００１１】回転板３の材質は、上記材質以外でも、天
然若しくは合成ゴムシート、薄い金属板等、可撓性を備
えた材質であればいかなるものでも良いが、特に所定の
弾性を備えた材質であることが好ましい。適度な弾性は
回転板の回転姿勢を安定させる。また、回転板３と規制
板５との摺動抵抗がなるべく低くなるように両者の表面
形状を平滑に形成することが好ましい。回転軸２と回転
板３との間の接続時には、回転状態の回転板３が非磁性
管１の内面１ａに合致した曲面に変形されるように、規
制板との間隔を予め調整した状態で固着される。

【００１２】非磁性管１の内部には、研磨砥粒と、所定
の粒径を持つ磁性体粒と、研磨油とを混合して成るスラ
リー６が収容されている。スラリー６は、回転板３に取
付けられた磁石４の発生する磁束により、図示のよう
に、磁石４に対向する内面部に所定の研磨圧を生ずるよ
うに吸引され、回転板３の回転に従って非磁性管１の内
面１ａ上を回転する。

【００１３】図２は、非磁性管１に対して上記磁気研磨
装置を適用させた状態を示す斜視図である。この図で
は、回転軸２はモータ７により回転駆動される。モータ
７は図示しないフレームにより支持され、非磁性管１の
軸線方向に移動できるように、公知の搬送機構により駆
動される。一方、被磁性管１は図示しない回転機構によ
り所定方向に回転させられているので、その内面は全周
に亘って均一に研磨される。

【００１４】本実施例では、回転板３の回転により、回
転板３の板面が研磨される非磁性管１の内面形状と同様
に維持されるので、非磁性管１の円環形状にも拘わら
ず、磁石４と内面１ａとの距離を充分に近接させること
ができる。したがって、磁気強度に対して研磨効率を向
上させることができる。また、規制板５の形状を変える
ことにより、回転板３の回転時の形状を変化させること
ができるので、任意形状の表面に対して研磨を効率良く
行うことができる。

【００１５】次に、図３を参照して本発明に係る実施例
２を説明する。この実施例は、非磁性管１の外面に対向
する上記実施例と同様の構造に、さらに揺動機構を付加
したものである。回転軸２、磁石４を取付けた回転板
３、規制板５及びモータ７は、それぞれ上記実施例と同
様であるから説明を省略する。ただし、回転軸２には鍔
部２ａが形成され、この鍔部２ａは軸受を介して規制板
５に回転自在に取付けられている。規制板５には２本の
支持ロッド８，８が固着されており、この支持ロッド８
は上方で係合部材９と接続されている。係合部材９には
ゴム製の周面を備えた一対の係合車１０，１０が回転可
能に取付けられ、この係合車１０は、フレーム１１に形
成された円弧溝１１ａに嵌合している。フレーム１１
は、図示しない機構により非磁性管１の軸線方向に移動
可能に取付けされている。

【００１６】係合部材９には図４に示す駆動機構が内蔵
されている。この駆動機構は、モータ１３の出力ピニオ
ン１３ａがサイドギア１４，１４により緊張した駆動ベ
ルト１５を介して出力ギア１２を駆動し、係合車１０を
回転駆動するものである。この駆動機構により、支持ロ
ッド８，８を介して回転軸２、回転板３、規制板５及び
モータ７は左右方向に揺動し、この揺動により非磁性管
１の内面における研磨部位が左右方向に移動するように
なっている。

【００１７】この実施例によれば、非磁性管１の広範囲
の内面部分を非磁性管と磁気発生機構とを相対的に回転
することなく研磨することができるので、Ｔ字管、Ｌ字
管等の分岐部又は屈曲部を有する管材も、分岐部又は屈
曲部を回避することなく研磨することができる。また、
既に建物等に配設したパイプの内面を研磨若しくは洗浄
する場合でも、パイプの取付具等の構造物に妨害される
ことなく、容易に処理を行うことができる。

【００１８】上記実施例では、回転板に永久磁石を取り
付ける場合について説明したが、この磁石には電磁コイ
ルを用いてもよい。一方、管の外面の研磨を磁気を用い
ずにバフ研磨で行う場合には、回転板の板面にバフを取
付け、回転板の表面を直接被研磨面に接触させた状態で
研磨しても良い。また、回転板の板面にバフ等の直接的
な研磨部材とともに、磁石等の間接的な研磨部材をも取
付けることによって、管材の外面をバフ研磨するととも
に管材の内面を磁気研磨できるので、内外面の同時研磨
が可能になる。

【００１９】上記実施例では、非磁性管の内面を研磨す
る例について説明した。しかし、磁性管であってもある
程度管厚が薄ければ、上記と同様に研磨することができ
る。また、管の内面に限らず、管の外面の処理にも同様
に適用できることが明らかである。さらに、研磨に限ら
ず、表面の洗浄処理、化学的エッチング、表面コーティ
ング等の表面処理全般にも、磁性体とともに用いる砥粒
を薬剤等に代えることにより同様に適用できる。

【００２０】上記実施例では、規制板を回転板から見て
被処理物である非磁性管の反対側に配置したが、凹面を
処理する場合には、逆に規制板を被処理物の側に配置す
ることにより同様に処理できる。ここで、上記実施例に
おいても、例えば回転板を予め非磁性管の管壁の曲率以
上の曲率を備えた曲面板として形成しておくことによ
り、規制板を非磁性管の側に配置して、逆に回転板の曲
率を抑制するように機能させることも可能である。

【００２１】図５には、本発明に係る実施例３の要部構
成を示す。この実施例は、モータ７の出力軸にチャック
１６を取付け、このチャック１６の爪部１６ａで回転軸
２を把持するように構成したものである。支持ロッド３
１は、チャック１６を回転自在に支持する図示しないフ
レームに固定されている。この場合、チャック１６の爪
部１６ａの回転軸２に対する把持位置を変更することに
より、規制板４に対して回転板３の中心位置を上下に移
動させることができる。

【００２２】上記のように回転軸２を上下に移動させる
ことにより、回転板３の中心位置を上下に移動させる
と、図５に一点鎖線で示すように、同じ形状の規制板５
を用いても、回転時における回転板３の曲率半径を変え
ることができる。したがって、異なる径の管材に容易に
対応することができる。ここで、上記実施例ではチャッ
ク１６により回転軸２を上下させているが、回転軸と回
転板との間の接続位置を変更する手段を設けてもよく、
また、規制板の位置を変更する手段を設けてもよい。

【００２３】図６には、本発明に係る実施例４の要部構
成を示す。この実施例では、規制板５の平板部５ａと斜
板部５ｂ，５ｃとをヒンジ金具１７により回動自在に接
続している。ヒンジ金具１７はヒンジ軸１７ａを中心に
して回動するが、ヒンジ軸１７ａの端部に取付けられた
固定金具（図中一点鎖線）１８により所定の角度に固定
されるようになっている。固定金具１８には円弧溝１８
ａが形成され、この円弧溝１８ａに、斜板部５ｂ，５ｃ
の端面に螺入された蝶ねじ１９が挿通されている。この
蝶ねじ１９を締め付けることにより、斜板部５ｂ，５ｃ
は固定金具１８に対して位置決め固定される。なお、支
持ロッド３２は、平板部５ａを図示しないフレームに固
定している。

【００２４】この実施例では、斜板部５ｂ，５ｃの角度
を変えることにより規制板５の形状を変えて回転板３の
曲率半径を変更することができるので、極めて容易に異
なる径の管に対応することができる。もちろん、規制板
５の形状を考慮することにより、管状体に限らず、その
他の任意形状の表面に回転板の形状を対応させて研磨そ
の他の表面処理を行うことも可能である。

【００２５】以上説明したように本発明によれば、規制
板が回転板を規制することにより、可撓性を備えた回転
板が規制板によって変形されるので、回転板の板面を被
処理物の表面に対して好適な形状に調整して処理を行う
ことができる。したがって、様々な形状を備えた被処理
物の表面に対しても柔軟に対応でき、効率良く処理を行
うことができる。また、被処理物の表面形状に合わせて
規制板を交換し或いは規制板を変形させることにより、
回転板の変形状態を広範囲に調整できるので、種々の被
処理物に対して容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る実施例１の概略構成を示す要部
断面図である。

【図２】 同実施例１の研磨状態を示す斜視図である。

【図３】 本発明に係る実施例２を示す要部断面図であ
る。

【図４】 同実施例２における揺動機構の一部を説明す
るための透視図である。

【図５】 本発明に係る実施例３を示す要部断面図であ
る。

【図６】 本発明に係る実施例４を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 被磁性管、２ 回転軸、３ 回転板、４ 磁石、５ 規
制板、５ａ 平板部、５ｂ，５ｃ 斜板部、６ スラリ
ー、７，１３ モータ、９ 係合部材、１０ 係合車、１
１ａ 円弧溝、１６ チャック、１６ａ 爪部、１７ ヒン
ジ金具、１７ａ ヒンジ軸、１８ 固定金具、１８ａ 円
弧孔、１９ 蝶ねじ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段によって回転駆動される回転軸
   と、該回転軸に連結され、板面に処理部材を取り付けた
   可撓性を備えた回転板と、該回転板に接触して該回転板
   を所定の屈曲形状若しくは曲面形状に規制する規制板と
   を有し、前記回転板を被処理物に近接若しくは接触させ
   て、被処理物の表面を処理するように構成された表面処
   理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記規制板は、前記
   回転軸により回転駆動される前記回転板を被処理面に沿
   った形状に保持する形状を備えていることを特徴とする
   表面処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記回
   転板と前記規制板との間隔を変更する手段を備えている
   ことを特徴とする表面処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２において、前記規
   制板の形状を変更する手段を備えていることを特徴とす
   る表面処理装置。