JP2008260077A - 切削加工機用旋回同期装置及び切削加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回テーブルの旋回運動に、積層されたワークの旋回運動を完全に同期させる旋回同期装置を得ること、及びその旋回同期装置に適した切削加工機を得ることである。
【解決手段】積層フィルムＦが重なり合うワークＷをその厚み方向に挟持するクランプ３と、加工ヘッド６に対してワークの厚み面の向きを変える旋回テーブル７とを備え、旋回テーブルの旋回に同期してクランプを旋回する切削加工機用旋回同期装置において、旋回テーブルの表面にクランプを固定してある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば偏光板に用いられる積層フィルムを多数枚重ね合わせてワークを構成し、クランプによって挟持した状態でワークを旋回させて、ワークの何面かを切削する際に用いる切削加工機用旋回同期装置、及び切削加工機に関する。

板状樹脂を多数枚積層して構成したワークを、その端面四辺を鏡面切削加工するものとして、２軸加工機が知られている。

従来の２軸加工機の旋回同期装置としては、図６に示すように、四角い枠型のクランプフレーム９１の下片に旋回テーブル９２の駆動機構９３を固定し、駆動機構９３の上に旋回テーブルを載せ、クランプフレームの上片にシリンダ装置９４を止め、シリンダ装置のピストンロッド９５を、旋回テーブルの真上で昇降可能とし、ピストンロッドの先部にベアリング機構９６を組み込んだものが広く知られている。

この２軸加工機で四角い板状樹脂を加工する場合は、ピストンロッドを下降して旋回テーブルとの間に、板状樹脂を積層したワーク９７を挟持し、クランプの前後面からワークの端面（厚み面）を切削加工し、続いて、旋回テーブルを９０度旋回して別の端面を切削していた。

この２軸加工機が加工対象とする板状樹脂は、硬くて厚い材料、主にアクリル製の導光板であった。そして、この２軸加工機で、柔らかくて薄い材料、主に偏光板として用いられる積層フィルムを加工すると、次のような問題が生じた。

まず、偏光板は、何層ものフィルムが積層された上で糊付けされ、その糊も固化したものではなく、いわゆるゲル状であるため、偏光板を積層したものは、特有の脆弱性（クネクネ性）を有している。従って、かなり強くクランプしても、脆弱性は解消されず、製品ごと（偏光板ごと）の加工精度にばらつきが生じる。また、脆弱性を解消する程度に強くクランプすると、糊がフィルムからはみ出し、商品価値がなくなる。つまり、クランプの挟持力には限度がある。そして、ワークの前後面を切削した後に左右面を切削するために旋回テーブルを旋回すると、ピストンロッド側の偏光板と、旋回テーブル側の偏光板では図７に示すように重なり合う具合が微妙に崩れ、加工精度に悪影響が生じた。クランプの挟持力に限度があり、旋回テーブルの旋回運動が脆弱な偏光板を介してピストンロッドの先端部に伝わるため、ピストンロッドの先端部にベアリング機構を内蔵していても、先端部の旋回と旋回テーブルの旋回とは、完全な同期とはならないからである。

また、同期を達成するために、図８に示すように旋回テーブル９２の旋回運動を、ギヤや回転軸を利用した機械的な伝達機構９８を利用して伝達する手法も考えられるが、噛み合わせの遊び等があることから、完全な同期を図ることは難しい。

なお、本出願人は、上述した２軸加工機の製造を開始してから間がないため、上記した先行技術文献情報の所在を知らない。

本発明は上記実情を考慮して開発されたもので、その解決課題は、旋回テーブルの旋回運動に、積層されたワークの旋回運動を完全に同期させる旋回同期装置を得ること、及びその旋回同期装置に適した切削加工機を得ることである。

請求項１の発明は、積層フィルムが重なり合うワークをその厚み方向に挟持するクランプと、加工ヘッドに対してワークの厚み面の向きを変える旋回テーブルとを備え、旋回テーブルの旋回に同期してクランプを旋回する切削加工機用旋回同期装置を前提とする。
そして、旋回テーブルの表面にクランプを固定してあることを特徴とする。

クランプの形状は問わず例えば四角い枠状であってもよい。但し、積層フィルムの厚み面の周囲全域を加工するには請求項２の発明のようにすることが望ましい。

即ち、請求項２の発明は、積層フィルムＦが重なり合うワークをその厚み方向に挟持するクランプと、加工ヘッドに対してワークの厚み面の向きを変える旋回テーブルと、クランプで挟持したワークの厚み面を切削する加工ヘッドとを備える切削加工機を前提とする。
そして、上片と中片と下片からなるコ字状のクランプを旋回テーブルの上に起立して固定すると共に、クランプの左右に加工ヘッドを左右に往復動可能に設け、ワークを挟持する可動顎を上片と下片の先部同士の間に昇降可能に設け、上片と下片の先部同士の間をワークの挟持領域とし、上片と下片の間であってワークの挟持領域よりも中片側に奥空間を設け、旋回テーブルの旋回に伴って奥空間に加工ヘッドの先部を出し入れ可能に設けてあることを特徴とする。

請求項１の発明は、旋回テーブルの表面にクランプを固定してあるので、クランプに挟持されたワークの脆弱性の影響を受けることなく、旋回テーブルの旋回運動に伴ってクランプも完全に同期して旋回し、ワークの切削精度を向上できる。

請求項２の発明は、請求項１の効果に加え、クランプをコ字状にすると共にクランプの奥空間に加工ヘッドの先部を出し入れ可能に設けてあるので、ワークの厚み面の周囲全域をくまなく切削できる。

切削加工機は、図１〜図５に示すように、ベッド１上に旋回装置２を動力で左右に往復動自在に設け、旋回装置２の上にクランプ３を起立して固定し、ベッド１の前後両側にコラム４を間隔をあけて起立し、両コラム４，４の上部間にクラウン５を架設し、クラウン５の架設方向である前後方向に沿って動力で加工ヘッド６を往復動自在に設け、クランプ３に挟持したワークＷの前後端面（厚み面）の両側に、加工ヘッド６の先部をそれぞれ配置し、両方の加工ヘッド６，６でワークＷの端面を切削加工する。前記した旋回装置２にクランプ３を留めたものが旋回同期装置０となる。

旋回装置２や加工ヘッド６を往復動自在に設ける構造の一例は、レールＲに沿ってスライダＳを往復動可能に設け、モータ等の動力源ＭでスライダＳを所望の位置まで移動させるものである。

旋回装置２は、その下部をスライダＳとし、スライダＳに旋回駆動機構を内蔵（搭載）すると共に、その上部には旋回テーブル７を備え、旋回駆動機構によって円盤の旋回テーブル７を旋回させる。旋回の中心は、円盤の中心と一致する。

クランプ３は、コ字状であって、上片８と、下片９と、上片８と下片９を繋ぐ鉛直な中片１０とからなっており、下片９の先部を旋回テーブル７に載せてボルト留めする。下片９及び上片８は、いずれも先部が旋回テーブル７の中央の真上に位置し、先部同士の間をワークＷの挟持領域とし、先部同士の間にワークＷを押付ける可動顎２１を、昇降可能に設けてある。具体的な一例としては、シリンダ装置２２を用い、シリンダ２３を上片８の上に固定し、上片８にあけた抜穴２４にピストンロッド２５を昇降自在に通し、ピストンロッド２５の先部を一回り太く形成して可動顎２１とする。下片９と可動顎２１の間にワークＷを挟む際には、ワークＷを構成する積層フィルムＦの仕上がり寸法（縦○○×横○○mm）に対応して、一回り小さいジグ２６（スペーサ）を用い、積層フィルムＦの仕上がり寸法の多様化に対応させる。

また、クランプ３は、上片８と下片９を何れも旋回テーブル７から突出する長さとし、平面視して旋回テーブル７よりも外側に中片１０を配置してある。それゆえ、ワークＷを挟持した状態であっても、コ字状に開口するクランプ３の奥部（中片１０側）には、奥空間２７が出来る。クランプ３は、コ字状に開口する方向を、クラウン５に向けた状態を基準として、旋回テーブル７を旋回させた場合に、奥空間２７に加工ヘッド６の先部を出し入れ可能に設け、四角いブロック状に積み重ねたワークＷの四つの端面の鏡面切削加工や、コーナの面取り加工を可能としてある。

加工ヘッド６は、スライダＳをベッド１側に向かって突出する平面視Ｌ字状に形成し、スライダＳの外側にはケーシング２８を固定し、ケーシング２８にモータ等の動力源を固定し、モータの回転をギアやベルト等の伝達機構を介して回転盤２９の回転に変換して伝達し、スライダＳの先部で回る回転盤２９の内面側には切削工具３０を着脱可能に留めてある。また、回転盤２９には、切削屑を回収する吸引口４１をあけ、図示しない吸引装置によって切削屑を回収する。スライダＳの先端には平面視Ｌ字状のアングルプレート４２を固定し、ワークＷを構成する積層フィルムＦの隅角を、アングルプレート４２に押し当てて位置決めする。

上述した切削加工機は、四角形の薄い積層フィルムＦを重ね合わせたワークＷの厚み面を、次の要領で切削する。まず、ワークＷよりも一回り小さなジグ２６を二つ準備し、両方のジグ２６，２６の間にワークＷを挟んで下片９の先部に載せ、シリンダ装置２２を駆動して可動顎２１で軽く挟持する。次に旋回装置２を前進又は後退し、左右の加工ヘッド６を移動して、ワークＷの左右の厚み面にアングルプレート４２をあて、ワークＷの位置決めをし、所定圧力でワークＷを強く挟む。その後、加工ヘッド６、旋回装置２を加工位置まで移動してから、切削工具３０でワークＷの左右の厚み面を切削する。続いて、９０度旋回テーブル７を旋回して奥空間２７に加工ヘッド６の先部を突入し、ワークＷの残りの二面を加工ヘッド６の先部に向けて切削工具３０で加工する。最後に、ワークＷの四隅をＣ面取りするために、旋回テーブル７の旋回、切削工具３０の駆動を行なう。

切削加工機の旋回同期装置の分解斜視図である。 切削加工機の加工形態の一例を示す斜視図である。 切削加工機の加工形態の別例を示す斜視図である。 切削加工機の一部切欠平面図である。 切削加工機の正面方向の断面図である。 従来の旋回同期装置の正面図である。 偏光板の重なり具合のずれを示す平面図である。 従来の旋回同期装置の別例を示す正面図である。

符号の説明

０旋回同期装置、１ベッド、２旋回装置、３クランプ、４コラム、５クラウン、
６加工ヘッド、７旋回テーブル、８上片、９下片、１０中片
Ｗワーク、Ｆ積層フィルム、Ｒレール、Ｓスライダ、Ｍ動力源
２１可動顎、２２シリンダ装置、２３シリンダ、２４抜穴、２５ピストンロッド、
２６ジグ、２７奥空間、２８ケーシング、２９回転盤、３０切削工具
４１吸引口、４２アングルプレート

Claims (2)

1. 積層フィルム（Ｆ）が重なり合うワーク（Ｗ）をその厚み方向に挟持するクランプ（３と、加工ヘッド（６）に対してワーク（Ｗ）の厚み面の向きを変える旋回テーブル（７）とを備え、旋回テーブル（７）の旋回に同期してクランプ（３）を旋回する切削加工機用旋回同期装置において、
   旋回テーブル（７）の表面にクランプ（３）を固定してあることを特徴とする切削加工機用旋回同期装置。
2. 積層フィルム（Ｆ）が重なり合うワーク（Ｗ）をその厚み方向に挟持するクランプ（３）と、加工ヘッド（６）に対してワーク（Ｗ）の厚み面の向きを変える旋回テーブル（７）と、クランプ（３）で挟持したワーク（Ｗ）の厚み面を切削する加工ヘッド（６）とを備える切削加工機において、
   上片（８）と中片（１０）と下片（９）からなるコ字状のクランプ（３）を旋回テーブル（７）の上に起立して固定すると共に、クランプ（３）の左右に加工ヘッド（６）を左右に往復動可能に設け、ワーク（Ｗ）を挟持する可動顎（２１）を上片（８）と下片（９）の先部同士の間に昇降可能に設け、上片（８）と下片（９）の先部同士の間をワーク（Ｗ）の挟持領域とし、上片（８）と下片（９）の間であってワーク（Ｗ）の挟持領域よりも中片（１０）側に奥空間（２７）を設け、旋回テーブル（７）の旋回に伴って奥空間（２７）に加工ヘッド（６）の先部を出し入れ可能に設けてあることを特徴とする切削加工機。

Images