JP2012030301A

JP2012030301A - 研削装置

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Publication number: JP2012030301A
Application number: JP2010170139A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Iwaguchi; 義政岩口; Yasushi Suga; 裕史菅
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: JP5508979B2

Abstract

【課題】コンパクト且つ経済的な構成で、突起部位を高精度に研削することを可能にする。
【解決手段】研削装置１０は、ワークＷの溶接ビードＷｂに研削用無端ベルト１２を押し付けて周回走行させることにより、前記溶接ビードＷｂを研削する。この研削装置１０は、研削用無端ベルト１２の内周面に溶接ビードＷｂへの押し付け位置に対向して配置される押圧ブロック２８を備える。押圧ブロック２８は、研削用無端ベルト１２の内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削用無端ベルトを、突起部位に押し付けながら周回走行させることにより、前記突起部位を研削する研削装置に関する。

一般的に、金属製品の製造工程では、例えば、溶接により形成された溶接ビードや鋳造により形成された鋳ばり等の突起部位を除去する作業が行われている。この種の作業では、例えば、周回走行する研削用無端ベルトの内周面にローラを押し付けることにより、前記研削用無端ベルトを突起部位に押圧させて前記突起部位を研削する研削装置が用いられている。

ところが、研削用無端ベルトでは、突起部位の研削加工を行う部位が、ローラ形状に対応して円弧状になっている。従って、研削用無端ベルトは、突起部位を点接触により研削するため、前記突起部位の位置がずれると、研削方向、研削面積、研削角度等の研削条件が変化し易く、研削品質が安定しないという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されているビード取り装置が知られている。このビード取り装置は、図５に示すように、３個のプーリ１ａが三角形状の頂点に配置されており、その周囲に研削ベルト２ａが掛けわたされている。１つのプーリ１ａは、モータ３ａに連結されることにより、研削ベルト２ａが周回走行される。

研削ベルト２ａ内には、アーム４ａ、ゴム巻きローラ５ａ及び揺動シリンダ６ａからなる揺動装置が設けられている。ゴム巻きローラ５ａの下端は、研削ベルト２ａの下辺よりも下方へ突出することにより、前記研削ベルト２ａの下辺の一部が下方に僅かにに突出されている。

アーム４ａは、揺動シリンダ６ａにより揺動されている。このため、ゴム巻きローラ５ａは、研削ベルト２ａの突出部位の位置を可変させ、被処理面には、可変する前記研削ベルト２ａの突出部位により研削処理が行われている。

また、特許文献２に開示されている自動切削装置および自動切削・研磨装置では、図６に示すように、回転用駆動装置１ｂの回転軸２ｂには、研磨工具（切削工具）３ｂが取り付けられている。そして、回転用駆動装置１ｂを介して研磨工具３ｂが回転されることにより、ワーク４ｂの溶接ビード５ｂに研磨作業（切削作業）が施されている。

特開平７−１３２３９６号公報特許第３８２１９０９号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、アーム４ａ、ゴム巻きローラ５ａ及び揺動シリンダ６ａからなる揺動装置を備えているとともに、この揺動装置が研削ベルト２ａの内側に配置されている。従って、ビード取り装置全体は、相当に大型化するとともに、装置構成が複雑化し、経済的ではないという問題がある。

また、上記の特許文献２では、溶接ビード５ｂを除去するために、円盤状の研磨工具３ｂが用いられている。この研磨工具３ｂでは、溶接ビード５ｂとの接触形状が円形状のため、前記溶接ビード５ｂとの接触面積が変化し易く、研削条件が変動するという問題がある。しかも、研削面積が相当に小さいため、有効に研削することが可能な時間が短くなり、研磨工具３ｂの交換を短時間で頻繁に行わなければならないという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、コンパクト且つ経済的な構成で、突起部位を高精度に研削することが可能な研削装置を提供することを目的とする。

本発明は、研削用無端ベルトを、突起部位に押し付けながら周回走行させることにより、前記突起部位を研削する研削装置に関するものである。この研削装置は、研削用無端ベルトの内周面に、突起部位への押し付け位置に対向して配置されるとともに、前記研削用無端ベルトの前記内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定された押圧ブロックを備えている。

また、この研削装置では、押圧ブロックは、研削用無端ベルトとの接触側端面にクッション材を設け、前記クッション材と前記研削用無端ベルトの内周面との間には、保護シート部材が介装されるとともに、前記保護シート部材は、前記研削用無端ベルトとの接触位置における該研削用無端ベルトの走行方向上流側の端部が、前記押圧ブロック又は前記クッション材の少なくとも一方に固定され、且つ前記研削用無端ベルトとの接触位置における該研削用無端ベルトの走行方向下流側の端部が、自由端に構成されることが好ましい。

さらに、この研削装置では、突起部位は、溶接ビードであることが好ましい。

本発明によれば、研削用無端ベルトの内周面に、突起部位への押し付け位置に対向して押圧ブロックが配置されるとともに、前記押圧ブロックは、前記研削用無端ベルトの前記内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定されている。

このため、研削用無端ベルトは、突起部位との当接部分が四角形状（平面形状）になり、研削後のワークに凹みが発生することを可及的に阻止することができる。しかも、端面形状が四角形状であるため、押圧ブロックと突起部位との相対位置がずれても、研削面積等の研削条件が変動することがなく、均一な研削が確実に遂行可能になる。

これにより、コンパクト且つ経済的な構成で、突起部位を高精度に、しかも容易に研削することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る研削装置の概略構成図である。前記研削装置の要部斜視説明図である。前記研削装置の動作説明図である。本発明の第２の実施形態に係る研削装置の要部斜視説明図である。特許文献１に開示されているビード取り装置の説明図である。特許文献２に開示されている自動切削・研磨装置の説明図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る研削装置１０は、研削用無端ベルト１２と備え、前記研削用無端ベルト１２は、三角形状の各頂点に対応して配置される３つのプーリ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃに掛けわたされる。

プーリ１４ａ〜１４ｃは、フレーム部材１６に対して回転自在に支持されるとともに、１つのプーリ１４ａは、ドライブプーリとして機能する。具体的には、プーリ１４ａと同軸上に従動プーリ１８が一体化され、前記従動プーリ１８と駆動プーリ２０とにベルト２２が掛けわたされる。駆動プーリ２０は、モータ２４に軸着されて回転駆動される。

プーリ１４ｂは、フレーム部材１６に設けられたシリンダ２６から延在するロッド２６ａに支持される。このプーリ１４ｂは、後述するように、用途に応じて矢印Ａ方向に進退可能である。

研削用無端ベルト１２は、ワークＷの突起部位、例えば、溶接ビードＷｂの研削を行う。この研削用無端ベルト１２の内周面には、溶接ビードＷｂへの押し付け位置に対向して押圧ブロック２８が配置される。

押圧ブロック２８は、例えば、フレーム部材１６に対して固定ねじ３０を介して固定される。押圧ブロック２８は、図１及び図２に示すように、直方体形状を有し、鋼材（例えば、ＪＩＳのＳＳ４００）により構成される。押圧ブロック２８は、研削用無端ベルト１２の内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定される。

押圧ブロック２８は、研削用無端ベルトとの接触側端面にクッション材３２を設ける。クッション材３２は、押圧ブロック２８の端面形状と同一形状を有し、この端面に固着される。クッション材３２は、研削時の振動を吸収する機能を有しており、例えば、ウレタンスポンジシートにより構成される。

クッション材３２と研削用無端ベルト１２の内周面との間には、保護シート部材３４が介装される。保護シート部材３４は、クッション材３２及び研削用無端ベルト１２を保護するために、耐熱性及び耐磨耗性を有する材料で、例えば、ガラス繊維にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を含浸させたガラスクロスにより構成される。

保護シート部材３４は、研削用無端ベルト１２との接触位置における前記研削用無端ベルト１２の走行方向（矢印Ｂ方向）上流側の端部３４ａが、約９０°だけ屈曲形成される。端部３４ａは、固定板３６により押圧ブロック２８（又はクッション材３２）に保持されるとともに、この固定板３６は、ボルト３８が前記押圧ブロック２８のねじ穴４０に螺合することにより固定される。

保護シート部材３４は、研削用無端ベルト１２との接触位置における前記研削用無端ベルト１２の走行方向下流側の端部３４ｂが、押圧ブロック２８及びクッション材３２から矢印Ｂ方向外方に突出する。この端部３４ｂは、上方に傾斜して自由端に構成される。

このように構成される研削装置１０の動作について、以下に説明する。

先ず、図１に示すように、押圧ブロック２８は、研削用無端ベルト１２の内周面を、プーリ１４ａ、１４ｃ間でワークＷ側に撓ませるように押圧する。このため、研削用無端ベルト１２は、押圧ブロック２８により押圧される領域（平面領域）にわたってワークＷ側に押し付けられ、溶接ビードＷｂに当接する。

そして、モータ２４が駆動され、駆動プーリ２０及びベルト２２を介して従動プーリ１８が矢印方向に回転される。従って、従動プーリ１８に同軸的に一体化されているプーリ１４ａは、矢印方向に回転する。プーリ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃには、研削用無端ベルト１２が掛けわたされており、前記プーリ１４ａが矢印方向に回転することにより、前記研削用無端ベルト１２が周回走行する。

これにより、研削用無端ベルト１２は、押圧ブロック２８により押圧されている外周面で、ワークＷの溶接ビードＷｂに研削処理を施す。その際、研削装置１０とワークＷとは、相対的に溶接ビードＷｂの形状に沿って移動する。従って、研削用無端ベルト１２は、溶接ビードＷｂの全周にわたって研削処理を施す。

この場合、第１の実施形態では、研削用無端ベルト１２の内周面に、溶接ビードＷｂへの押し付け位置に対向して押圧ブロック２８が配置されるとともに、前記押圧ブロック２８は、前記研削用無端ベルト１２の前記内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定されている。

このため、研削用無端ベルト１２は、溶接ビードＷｂとの当接部分が四角形状（平面形状）になり、研削後のワークＷに凹みが発生することを可及的に阻止することができる。しかも、押圧ブロック２８は、端面形状が四角形状であるため、図３に示すように、前記押圧ブロック２８と溶接ビードＷｂとの相対位置が距離Ｓの範囲でずれても、研削方向、研削面積及び研削角度等の研削条件が変動することがなく、均一な研削が遂行可能になる。

これにより、研削装置１０は、コンパクト且つ経済的な構成で、ワークＷの溶接ビードＷｂを高精度に、しかも、容易に研削することが可能になるという効果が得られる。

その上、研削用無端ベルト１２は、研削点から長時間をかけて回転するため、摩擦熱が良好に除去される。従って、研削用無端ベルト１２は、冷却され易く、研磨材の磨耗度が軽減されるため、研削品質を安定的に維持することができる。

さらに、第１の実施形態では、鋼材製の押圧ブロック２８に、研削用無端ベルト１２との接触側端面に対応してクッション材３２を設けている。このため、研削用無端ベルト１２による研削時に発生する振動を、クッション材３２を介して良好に吸収することが可能になる。

さらにまた、クッション材３２と研削用無端ベルト１２の内周面との間には、保護シート部材３４が介装されている。この保護シート部材３４は、耐熱性及び耐摩耗性に優れており、クッション材３２及び研削用無端ベルト１２を良好に保護することができる。

しかも、保護シート部材３４は、走行方向上流側の端部３４ａが、固定板３６を介して押圧ブロック２８（または、クッション材３２）に固定される一方、走行方向下流側の端部３４ｂが自由端に構成されている。これにより、クッション材３２が弾性変形する際に、保護シート部材３４が自由端である端部３４ｂを介して変形し、前記保護シート部材３４の損傷を良好に回避することが可能になる。この自由端である端部３４ｂは、走行方向下流側に設定することにより、クッション材３２の弾性変形を許容し、且つ前記保護シート部材３４の耐久性を一層向上させることができる。

なお、保護シート部材３４は、樹脂の他、シリコンや薄板状鉄製テープ部材等を用いることができる。

さらに、プーリ１４ｂは、シリンダ２６を介して矢印Ａ方向に進退可能である。このため、研削用無端ベルト１２自体に伸びが発生した際には、プーリ１４ｂを上方に移動させて前記研削用無端ベルト１２の張力を調整することができる。また、プーリ１４ｂを上方に移動させて研削用無端ベルト１２と溶接ビードＷｂとの接触幅を減少させたり、前記プーリ１４ｂを下方に移動させて前記研削用無端ベルト１２と前記溶接ビードＷｂとの接触幅を増加させたりすることも可能である。すなわち、研削用無端ベルト１２の研削幅が調整可能である。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る研削装置５０の要部斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係る研削装置１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

研削装置５０は、押圧ブロック５２を備え、この押圧ブロック５２は、正面視略台形状を有する。押圧ブロック５２は、研削用無端ベルト１２の内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定されている。

従って、このように構成される第２の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第２の実施形態では、押圧ブロック５２が正面視略台形状に構成されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも端面形状が四角形状に設定されていればよく、種々の形状に設定可能である。

なお、第１及び第２の実施形態では、突起部位として、ワークＷの溶接ビードＷｂを研削する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、鋳造工程により製造されたワークの鋳ばりを除去する場合についても、同様に採用することができる。

１０、５０…研削装置１２…研削用無端ベルト
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…プーリ１６…フレーム部材
２２…ベルト２４…モータ
２６…シリンダ２８、５２…押圧ブロック
３２…クッション材３４…保護シート部材
３４ａ、３４ｂ…端部３６…固定板

Claims

研削用無端ベルトを、突起部位に押し付けながら周回走行させることにより、前記突起部位を研削する研削装置であって、
前記研削用無端ベルトの内周面に、前記突起部位への押し付け位置に対向して配置されるとともに、該研削用無端ベルトの前記内周面を押圧する端面形状が四角形状に設定された押圧ブロックを備えることを特徴とする研削装置。
請求項１記載の研削装置において、前記押圧ブロックは、前記研削用無端ベルトとの接触側端面にクッション材を設け、
前記クッション材と前記研削用無端ベルトの前記内周面との間には、保護シート部材が介装されるとともに、
前記保護シート部材は、前記研削用無端ベルトとの接触位置における該研削用無端ベルトの走行方向上流側の端部が、前記押圧ブロック又は前記クッション材の少なくとも一方に固定され、且つ前記研削用無端ベルトとの接触位置における該研削用無端ベルトの走行方向下流側の端部が、自由端に構成されることを特徴とする研削装置。
請求項１又は２記載の研削装置において、前記突起部位は、溶接ビードであることを特徴とする研削装置。