JP2006000938A - 回転型研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転型研磨装置において、研磨作業を行った後の容器のメンテナンスを容易に行えるようにすることを目的とする。
【解決手段】 回転型研磨装置であるバレル研磨装置１は、回転するバレル釜８を有し、バレル釜８は、ワークや研磨石を収容する容器９を有している。容器９の下方には、容器９から排出されるワーク及び研磨石を受け取る受け部１４が設けられており、受け部１４でワークと研磨石とが分離されるようになっている。さらに、容器９の真下で、受け部１４の上方には、容器９の開口部１０を下向きにしたときに、容器９内に洗浄用の液体を噴出する噴出部３５が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、研磨石でワークの研磨を行う回転型研磨装置に関する。

プレスの打ち抜き加工等によって製造される部品などのワークは、加工時にバリが発生することがある。このようなバリを除去する装置としては、回転型研磨装置、例えば、バレル研磨装置が知られている。バレル研磨装置は、回転可能なバレル釜を有し、この釜内に部品などのワークと、研磨石と、洗浄用の液体とを入れた後、バレル釜を所定の時間だけ連続して回転させることでバリを除去するように構成されている。バレル釜は、支持軸によって回転自在に支持された容器からなり、容器はその内部に水を供給できるように中空形状に形成されている。さらに、容器には、排水蓋が着脱自在に装着されている。排水蓋は、容器内の水を排出する際に用いられる小孔が複数形成されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、バレル研磨装置でワークを研磨した後は、小孔からワーク、研磨石及び洗浄用の液体を排出させる。さらに、作業者が、容器内にホースなどを入れ、バレル釜の内部に張り付いているワーク及び研磨石を洗い流しつつ、容器の内部を洗浄する。
特開平７‐１３２４５５号公報

しかしながら、この種のバレル研磨装置は、研磨を行う度に、作業者がバレル釜を洗浄し、容器の内部に付着しているワーク及び研磨石を取り除かなければならず、作業性が非常に悪かった。さらに、バレル研磨装置の構成によっては、バレル釜をバレル研磨装置の本体から取り外さなければ洗浄できないことがあり、このような場合には、さらに作業性が低下してしまう。また、このような場合には、バレル釜を洗浄するためのスペースを確保する必要があるので、工場のレイアウトが制限されるという問題もあった。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、研磨作業を行ったときにバレル釜などの容器のメンテナンスを容易に行えるようにすることである。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、ワーク、研磨石及び液体が投入される容器が支持軸に回転自在に支持され、前記容器に着脱自在に構成された蓋体で、前記容器に形成された開口部を密閉し、前記容器を回転させて前記研磨石により前記ワークを研磨後、前記開口部から排出される前記ワーク、前記研磨石及び前記液体を前記容器の下方に配設された受け部で受ける回転型研磨装置において、前記容器の外側で、かつ前記支持軸に水平な面よりも下方に、前記容器内に向けて液体を噴出する噴出部を設けたことを特徴とする回転型研磨装置とした。
この回転型研磨装置では、研磨したワークを開口部から排出した後に、開口部が噴出部を望む位置にくるように容器を回転させる。そして、噴出部から噴き出される洗浄用の液体を容器内に導入させ、容器内を洗浄しつつ、残留しているワーク及び研磨石を流し出す。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の回転型研磨装置において、前記噴出部に前記開口部を臨ませつつ、前記容器を所定の角度幅で回動させる回転制御手段を設けたことを特徴とする。
この回転型研磨装置では、噴出部を用いて容器内を洗浄する際に、容器の軸線と、噴出部とを結ぶ線を中心にして、容器を所定角度だけ回動させる。角度幅は、液体が開口部から容器内に導入できる範囲内とする。このようにすると、噴出部からの液体を、容器内の多くの領域に噴き付けることが可能になる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転型研磨装置において、前記容器から前記受け部に排出された前記液体を貯溜する貯水部を有し、前記受け部と前記貯水部との間に、前記液体を圧送する循環ポンプを設けたことを特徴とする。
この回転型研磨装置では、容器から排出された液体を循環ポンプで汲み取り、貯水部に蓄える。貯水部に蓄えられた液体は、例えば、噴出部に送られ、再利用される。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転型研磨装置において、前記受け部には、前記ワークと、前記研磨石とを分別する分別部を備えることを特徴とする。
この回転型研磨装置では、容器から排出されたワーク及び研磨石を受け部で受け取って、分別部で、ワークと研磨石とを分別させる。これにより、ワークと研磨石とを、別々に回収される。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転型研磨装置において、前記受け部の上方に、前記ワークを洗浄するワーク洗浄部を設けたことを特徴とする。
この回転型研磨装置では、分別部でワークと、研磨石とを分別する際に、ワーク洗浄部から洗浄用の液体をワークに噴き付ける。ワークの表面に研磨石や、バリが付着していた場合には、これらが取り除かれる。

本発明によれば、研磨を行い、容器内のワークなどを排出したときに、噴出部から洗浄用の液体を噴出させ、この液体を容器の開口部から容器内に導くようにしたので、容器の内壁の洗浄及び残留物の洗い出しを自動で行うことが可能になる。したがって、ワークの研磨を効率良く行うことができる。また、作業員が別途手作業で容器の洗浄を行う必要がなくなるので、メンテナンスが容易になり、作業性が向上する。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、回転型研磨装置であるバレル研磨装置１は、床面に設置される外枠部２を有し、外枠部２からは２本の支持フレーム３が平行に立設されている。各支持フレーム３の上部には、軸受け４が取り付けられており、各軸受け４のそれぞれには、支持軸５の一端部と他端部とが回転自在に支持されている。支持軸５の一端部には、支持軸５を軸線回りに回転させるモータ６が取り付けられている。モータ６には、不図示のロータリエンコーダが取り付けられており、モータ６の回転位置を検出できるようになっている。ロータリエンコーダの出力は、制御装置７に接続されている。さらに、この支持軸５の一端部から他端部に至る間には、バレル釜８が取り付けられている。
バレル釜８は、内部が中空の容器９を有している。容器９は、支持軸５の軸線回りに配置された６つの外周面９ａを有する略六角柱になっている。各外周面９ａの一端部と他端部とは、容器９の外形を縮小させるような傾斜面９ｂになっている。さらに、１つの外周面９ａには、容器９の内側と外側とを連通させる開口部１０が形成されている。開口部１０の大きさは、研磨対象となる部品であるワークや、研磨石よりも十分に大きい。このような開口部１０には、蓋体１１が外側から取り付けられている。蓋体１１は、２つの取り付け金具１２によって容器９に対して着脱自在になっている。
このようなバレル釜８は、開口部１０を蓋体１１で密閉させると、内部にワークや、研磨石、洗浄用の液体を収容することができるようになっている。

バレル釜８の下方には、カバー１３がバレル釜８の一部を囲むようにして配置されている。カバー１３には、受け部１４の一端部が取り付けられている。受け部１４は、その一端部がバレル釜８の下方に配置され、ここからバレル研磨装置１の長さ方向に沿って延びている。受け部１４は、その一端部から他端部に向かって下り勾配を有する振動型の直進式フィーダである。
受け部１４は、ケース１６を有し、ケース１６の下端は底部１５によって閉じられ、ケース１６の上部は開放されている。さらに、ケース１６内で、かつ底部１５の上方には、分別部として機能する分別網１７が配置されている。分別網１７は、受け部１４の一端部から他端部まで延び、その略中央で振動駆動部１８に支持されている。振動駆動部１８は、例えば、電磁石による往復運動を板バネで増幅させることで分別網１７を振動させたり、圧電素子を変動させたりすることで分別網１７を振動させるように構成されている。このような振動駆動部１８は、制御装置７に接続されている。なお、ケース１６及び分別網１７は、水平軸から約１０度傾斜させてある。

また、受け部１４の分別網１７には、多数の貫通孔１９が形成されている。貫通孔１９は、分別網１７を上下に貫通するもので、一端部から他端部にかけて所定の間隔で配列されている。貫通孔１９の径は、研磨石は通過できるが、ワークは通過できない大きさに設定されている。
このような分別網１７は、受け部１４の他端まで延設されているが、受け部１４の底部１５は、他端部よりも手間側で切り欠かれている。切り欠きによって下方に開口した部分には、分別網１７を通過した研磨石やバリを回収するための石回収容器２０が配置されている。石回収容器２０には、取手２１が設けられており、受け部１４の延設方向と略直交する方向に引き出し可能になっている。さらに、石回収容器２０よりも他端側には、ワーク回収容器２２が配置されている。ワーク回収容器２２は、受け部１４の他端の下方に開口が設けられており、分別網１７の先端から脱落するワークを回収するようになっている。ワーク回収容器２２には、取手２４が設けられており、受け部１４の延設方向と略直交する方向に引き出し可能になっている。なお、各回収容器２０，２２の底部には、液体のみを通過させる孔（不図示）が複数形成されており、各回収容器２０，２２の下には、液体回収槽２５が設けられている。

液体回収槽２５には、サクションストレーナ２６が挿入されており、サクションストレーナ２６は配管２７を介して循環ポンプ２８に接続されている。循環ポンプ２８は、液体を圧送する流体ポンプであり、外枠部２の側部に取り付けられている。循環ポンプ２８の出力側には、配管２９が取り付けられており、この配管２９はろ過フィルタ３０に接続されている。ろ過フィルタ３０の出力側の配管３１は、貯水タンク３２に接続されている。貯水タンク３２は、所定量の液体を蓄えておくことが可能で、貯水タンク３２は、噴出部３５に接続されている。

図２に示すように、噴出部３５は、貯水タンク３２の入力側の配管３１の上端部よりも低い位置に配置され、カバー１３を貫通し、支持フレーム３に固定されている。図１及び図２に示すように、噴出部３５の軸線は、バレル釜８の支持軸５の軸線と略平行で、かつ支持軸５及びバレル釜８の真下にある。噴出部３５には、液体を噴出するノズル３６が複数形成されている。これらノズル３６は、鉛直方向上向きに配設されており、容器９の開口部１０を下向きにしたときに、液体を容器９内に噴き付けられるようになっている。
また、図１に示すように、噴出部３５の配設位置から、受け部１４の他端部側に所定距離だけ離れた位置には、ワーク洗浄部３７が設けられている。ワーク洗浄部３７は、受け部１４を挟むように立設する２つのフレーム３８間に架け渡されている。ワーク洗浄部３７には、液体を噴出する複数のノズル３９が、分別網１７と略直交する向きに形成されている。

なお、制御装置７は、モータ６の回転速度及び後述する容器９の回転角度の制御と、循環ポンプ２８、振動駆動部１８、ワーク洗浄部３７の駆動制御を司るもので、不図示の操作パネルから作業者の操作を受け付けるようになっている。

次に、このバレル研磨装置１の作用について説明する。
まず、バレル釜８の容器９の開口部１０から、バレル研磨を行うワークと、ワークの研磨を行う研磨石と、洗浄用液体とを投入する。ここで、ワークとしては、例えば、通電用の接続端子などで、プレスの打ち抜き加工等によって製造される部品があげられる。このようなワークは、加工時に発生したバリが付着していることが多いので、以下に述べるようにしてバリの除去が行われる。

ワーク及び研磨石を投入したら、開口部１０に蓋体１１をあてがい、取り付け金具１２で蓋体１１を固定し、容器９を密閉してからワークの研磨工程を開始する。具体的には、制御装置７が、モータ６を予め設定されている回転数で回転させ、支持軸５を介してバレル釜８を回転させる。バレル釜８の回転に伴って洗浄用液体が容器９内で攪拌され、ワークの表面が研磨石によって研磨され、ワークのバリが切除される。

予め設定された間、バレル釜８を連続して回転させたら、制御装置７は、バレル釜８を図１に示すような傾斜位置、つまり開口部１０が鉛直上向きからバレル研磨装置１の一端部側に約４０度回転させた位置で停止させる。この位置で、作業者が、蓋体１１を取り外して、開口部１０を開放させる。
その後、作業者が制御装置７を操作して、ワークの排出工程を行わせる。制御装置７は、モータ６を所定のステップで段階的に回転駆動させ、容器９の開口部１０を徐々に真下に向かわせる。回転角度の制御は、例えば、モータ６に取り付けたロータリエンコーダの出力に基づいて制御装置７がフィードバック制御を行う。
このとき、開口部１０からは、液体に押し流されるようにしてワーク及び研磨石が受け部１４の一端部に排出される。容器９の回転に合わせて徐々に排出されたワーク及び研磨石は、受け部１４の分別網１７の傾斜と振動とによって、徐々に受け部１４の他端部に搬送される。

受け部１４の経路上にあるワーク洗浄部３７は、分別網１７上を搬送されるワークに対して液体を噴き付ける。液体は、ワークに付着している洗浄用液体や、バリ、研磨石などを洗い流す。洗い流された研磨石などは、分別網１７の貫通孔１９を通り、受け部１４の底部１５に流れ落ち、底部１５を伝ってその端部から石回収容器２０に排出される。研磨石は、石回収容器２０に回収され、洗浄用液体及びワーク洗浄部３７から噴出した液体は、石回収容器２０下の液体回収槽２５に回収される。一方、洗浄後のワークは、分別網１７の先端まで搬送され、ここから落下し、ワーク回収容器２２に回収される。

さらに、図３に示すように、容器９の開口部１０が鉛直方向真下に向いたら、制御装置７はバレル釜８の回転を停止させる。このときに、容器９の内壁には、ワークや、ワークから切除されたバリや、研磨石の一部が張り付いたままで残留している。そこで、制御装置７は、シャワー工程として、図３に破線で示すように、噴出部３５から液体を噴出させ、ワーク及び研磨石を洗い流して受け部１４に排出させる。さらに、噴出部３５から液体を噴出させたままで、容器９の開口部１０が鉛直下向きを基準として、容器９の中心軸回りに、前後に約１０度の角度幅で首振り運動を行わせる。この角度幅は、最も振れ角が大きいときであっても、噴出部３５からの液体が開口部１０を通って容器内に導入される角度であって、制御装置７に予め設定されている値に基づいて制御される。そして、このようなシャワー工程によって、噴出部３５から液体があたる位置が、容器９の回動によって相対的にずれつつ、残ったバリ、ワーク、及び研磨石が洗い出される。これによって容器９内壁に残留しているワーク及び研磨石が排出されると共に、容器９内の洗浄が完了する。

なお、噴出部３５によって洗い出されたワーク及び研磨石は、前記と同様にして洗浄されつつ、図１に示すワーク回収容器２２及び石回収容器２０にそれぞれ回収される。ワークの回収が終了したら、取手２４を掴んでワーク回収容器２２を引き出し、次工程に送る。同様に、石回収容器２０も取手２１を掴んで引き出される。回収された研磨石は、バリなどを洗い流した後、次のバレル研磨で使用する。
また、液体回収槽２５に回収された液体は、このバレル研磨装置１で再利用される。すなわち、制御装置７は、循環ポンプ２８を稼動させ、サクションストレーナ２６で液体回収槽２５内の液体を汲み出す。この液体は、循環ポンプ２８によって圧送され、ろ過フィルタ３０でゴミなどが取り除かれた後に、貯水タンク３２に供給され、貯溜される。この液体は、次のバレル研磨時に、噴出部３５に供給され、容器９の洗浄などに再利用される。

この実施の形態では、バレル釜８の容器９内に対して液体を噴き付ける噴出部３５を設けたので、バレル研磨を行うにあたり、容器９内に張り付いて残留するワーク及び研磨石を自動で排出させることができると共に、容器９内の洗浄も行うことができる。したがって、バレル研磨を行う度に、手作業でバレル釜８の洗浄を行う必要がなくなる。また、バレル釜８の洗浄と、残留したワークの排出とを自動で行うことで、ワークの回収作業を効率良く行うことができる。さらに、バレル釜８を洗浄するためのスペースを確保する必要がなくなるので、作業場のレイアウトの自由度を高めることができる。なお、噴出部３５を支持軸５の真下に配置したので、バレル釜８を回転させつつワークなどを排出する際に、噴出部３５がワークの排出に邪魔になることを防止できる。

また、受け部１４内に、振動自在な分別網１７を設け、振動によってワークと研磨石とを分離するようにしたので、ワークの回収作業を効率良くできる。さらに、バレル釜８からワーク回収容器２２までの距離を十分に確保したので、研磨石及びバリとの分離を確実に行うことができる。ここにおいて、ワーク回収容器２２に至るまでの間にワーク洗浄部３７を配置したので、分離工程を行いつつ、ワークの洗浄を行うことができる。
さらに、液体を回収して再利用するようにしたので、装置のランニングコストを低下させることができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、噴出部３５は、支持軸５の軸線を含む水平面よりも下方にあれば良く、支持軸５の斜め下方であっても良い。
また、噴出部３５を軸線回りに回動自在に構成し、バレル釜８を首振りさせる代わりに、噴出部３５を軸線回りに回動させることで容器９の内壁を洗浄させても良い。
さらに、貯水タンク３２に蓄えた液体は、ワーク洗浄部３７のみに供給しても良いし、ワーク洗浄部３７及び噴出部３５の両方に供給させても良い。

本発明の実施の形態におけるバレル研磨装置の構成を示す図である。 図１のＡ矢視図である。 バレル釜の容器内を洗浄するシャワー工程を説明する図である。

符号の説明

１ バレル研磨装置（回転型研磨装置）
５ 支持軸
６ モータ（回転制御手段）
７ 制御装置（回転制御手段）
９ 容器
１０ 開口部
１１ 蓋体
１４ 受け部
１７ 分別網（分別部）
２８ 循環ポンプ
３２ 貯水タンク（貯水部）
３５ 噴出部
３７ ワーク洗浄部

Claims (5)

1. ワーク、研磨石及び液体が投入される容器が支持軸に回転自在に支持され、前記容器に着脱自在に構成された蓋体で、前記容器に形成された開口部を密閉し、前記容器を回転させて前記研磨石により前記ワークを研磨後、前記開口部から排出される前記ワーク、前記研磨石及び前記液体を前記容器の下方に配設された受け部で受ける回転型研磨装置において、
   前記容器の外側で、かつ前記支持軸に水平な面よりも下方に、前記容器内に向けて液体を噴出する噴出部を設けたことを特徴とする回転型研磨装置。
2. 前記噴出部に前記開口部を臨ませつつ、前記容器を所定の角度幅で回動させる回転制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転型研磨装置。
3. 前記容器から前記受け部に排出された前記液体を貯溜する貯水部を有し、前記受け部と前記貯水部との間に、前記液体を圧送する循環ポンプを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転型研磨装置。
4. 前記受け部には、前記ワークと、前記研磨石とを分別する分別部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転型研磨装置。
5. 前記受け部の上方に、前記ワークを洗浄するワーク洗浄部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転型研磨装置。
   
   

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