JP2017159406A - スカーフサンディング用研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スカーフサンディング用研削装置を提供する。【解決手段】メインフレーム１６に対して揺動可能に取り付けられた第１の揺動フレーム２０と、第１の揺動フレーム２０に対して軸方向を横切る水平面上で平行移動可能に取り付けられたピッチ送りフレーム２４と、ピッチ送りフレーム２４に対して揺動可能に取り付けられた第２の揺動フレーム２８とを備え、第１の揺動フレーム２０は、第１の支点Ａを中心にメインフレーム１６に対して揺動可能であり、第２の揺動フレーム２８は、被研削材の表面に接触する接触子３０と被研削材を研削する砥石３２とを有し、軸中心からずれた接触子３０の接触位置の中心からの垂線上に設けられる第２の支点Ｂでピッチ送りフレーム２４と連結し、第２の支点Ｂを中心としてピッチ送りフレーム２４に対して揺動可能であって、砥石３２は、接触子３０の接触位置の近傍を研削するように第２の揺動フレーム２８に取り付けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、被研削材を研削する研削装置に関し、特に、航空機体の材料として用いられる例えばCFRP（炭素繊維複合材）のような複合材の補修作業におけるスカーフサンディング工程を実施する研削装置に関する。

近年、航空機の製造分野では、軽量で高強度なCFRP（炭素繊維複合材）が盛んに使用されてきている。近年の最新型の旅客機では、重量比５０％以上にCFRPが用いられているものも登場している。例えば、航空機の胴体や翼の外表面を形成する外板は、CFRP（炭素繊維複合材）などで形成された複合材が用いられており、その複合材は、複数のCFRPシートが積層されて構成されている。

一方で、航空機の機体においてCFRPが用いられた箇所（CFRP部位）が衝撃等を受けて損傷すると、修復・補修が必要となる。例えば機体のメンテナンス時において、衝撃等により損傷した部位（欠陥部位）があることが見つかると、その欠陥部位を除去し、除去により形成される凹部を複合材で埋め合わせる補修作業が行われる。

図１２は、CFRP部位の修復手順を示す図である。（１）CFRP部位の欠陥の位置、深さ、形状を検査・特定すると、（２）その欠陥部位を除去し、（３）さらにスカーフサンディング作業が行われる。スカーフサンディングは、欠陥部位を除去した凹部への応力集中を避けるため、その周囲を一層毎に剥がしすり鉢状に削り取る研削工程である（特許文献１）。その後、（４）パッチを作成して穴埋めを行い、（５）シートで囲って加熱・加圧し、（６）最後に表面の仕上げが行われる。

特開２０１４−１００８４７号公報

上述したCFRP部位の修復・補修工程は、現状すべて人による手作業で行われており、特に、欠陥部位の周囲をすり鉢状に削り取る「スカーフサンディング」工程は高度な技術が要求されるため、熟練の作業者が長い時間をかけて行っているのが現状である。また、スカーフサンディングの良否は作業者の技量に大きく依存し、その品質が一定しないおそれもある。さらに、「スカーフサンディング」工程を行うことのできる職人数が限られているため、CFRP部位の補修が行われることになると、補修に長期間を要することから、航空会社の機材繰りに大きな影響を及ぼすことになる。

また、航空機の機体表面の大部分は曲面で形成されており、また、曲面の曲率も航空機体の部位によりさまざまであり、これもスカーフサンディングの機械化を困難にしていた。

そこで、本発明の目的は、スカーフサンディング工程を行うことができるスカーフサンディング用研削装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の研削装置の構成は、被研削材を研削する研削装置において、回転軸を中心に回転し且つ軸方向を垂直に横切る水平面上で平行移動可能なメインフレームと、メインフレームと軸方向に間隔をあけて配置され、メインフレームに対して揺動可能に取り付けられた第１の揺動フレームと、第１の揺動フレームに対して軸方向を横切る水平面上で平行移動可能に取り付けられたピッチ送りフレームと、ピッチ送りフレームに対して揺動可能に取り付けられた第２の揺動フレームとを備え、第１の揺動フレームは、軸中心からずれて設けられる第１の支点でメインフレームと連結し、第１の支点を中心にメインフレームに対して揺動可能であり、第２の揺動フレームは、被研削材の表面に接触する接触子と被研削材を研削する砥石とを有し、軸中心からずれた接触子の接触位置の中心からの垂線上に設けられる第２の支点でピッチ送りフレームと連結し、第２の支点を中心としてピッチ送りフレームに対して揺動可能であって、砥石は、接触子の接触位置の近傍を研削するように第２の揺動フレームに取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、人の手作業によらずに、機械装置によりスカーフサンディング工程を実施することができ、スカーフサンディング作業の定量化、標準化を図ることができる。また、平面、曲面形状など任意の形状の被研削材に対して、スカーフサンディング工程を実施することができる。

本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第１の構成例を示す正面図である。 カム１８の軌跡及び外観構成の例を示す図である。 メインフレーム１６と第１の揺動フレーム２０の連結構成を示す部分図である。 ピッチ送りフレーム２４と第２の揺動フレーム２８の配置関係を上面から見た図である。 ピッチ送りフレーム２４と第２の揺動フレーム２８の連結構成を示す部分図である。 研削加工動作可能又は動作中の研削装置の状態を示す図である。 層研削の工程を模式的に示す図である。 層研削の工程を模式的に示す図である。 層研削の工程を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第２の構成を示す図である。 本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第３の構成を示す図である。 CFRP部位の修復手順を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第１の構成例を示す正面図である（説明のため、一部内部構造を示す）。第１の構成例において、軸受けを有するフレーム筐体１０に回転軸１２が垂直方向を軸方向として取り付けられている。回転軸１２は駆動モータ１４により回転駆動される。被研削材は、被研削材の加工中心と回転軸の軸中心が合わせられて、台上に載置され、研削装置に取り付けられた砥石が加工中心の周囲を回転しながら、被研削材を研削する。被研削材は、航空機の機体材料として用いられるCFRP（炭素繊維複合材）であって、繊維方向が交互に積層された複合材料である。

メインフレーム１６は、軸方向を垂直に横切る水平面の向きに配置される四方の外枠である水平フレーム１６ａと水平フレーム１６ａの一方端側から垂直下向きに延びる間隔フレーム部分１６ｂとを有して構成される。すなわち、メインフレーム１６は断面Ｌ字型フレームであり、メインフレーム１６の水平フレーム部分１６ａには、その間を仕切る補助枠（図示せず）等が設けられ、回転軸１２の回転に伴って回転可能に回転軸１２に取り付けられる。さらに、メインフレーム１６の水平フレーム部分１６ａに固定されたスライドガイドレール１６ｃを介して回転軸１２に取り付けられることで、軸方向を垂直に横切る水平面上でスライドガイドレール１６ａのスライド方向（矢印Ｐ）に平行移動可能となっている。メインフレーム１６は、研削形状に沿って形成されたカム１８と連結し、回転しながらそのカム１８の形状に倣うことで、回転軸１２に対して平行移動する。カム１８は、例えば溝カムであり、研削形状に形成された溝部を有し、メインフレーム１６から延びるカムフォロア１７が該溝部に沿って案内されることで、メインフレーム１６は、カム１８に沿って回転し、溝部が円形でない場合はその径の変化に応じてスライドガイドレール１６ａに沿って平行移動する。なお、メインフレーム１６をカム１８の形状に沿って回転且つ平行移動させる構成は、メインフレーム１６をスライドガイドレール１６ｃを介して回転軸１２に取り付ける上述の構成に限らず、例えば、メインフレーム１６と回転軸１２とを直結し、回転軸１２をカム１８に沿って周回回転させ、さらに回転軸１２をスライドガイドレールに沿って平行移動させることで、メインフレーム１６を回転且つ平行移動させる構成であってもよい。

図２は、カム１８の軌跡及び外観構成の例を示す図であり、図２（ａ）、（ｂ）はカム１８の軌跡の例を示し、図２（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）に対応するカム１８の外観構成例を示す。欠陥箇所の形状に合わせて、その周囲を取り囲むように溝部が形成される。そして、後述するように、その溝部の軌跡に沿って、等高線を描くように、欠陥箇所を除去した凹部を底部としてすり鉢状に一層ずつ研削していく。カム１８は、あらかじめ欠陥形状に合わせて形成することで、任意の欠陥形状に対するスカーフサンディングを可能とする。

メインフレーム１６の間隔フレーム部分１６ｂは、軸方向に間隔を形成し、その間隔をあけて、第１の揺動フレーム２０が、軸方向を垂直に横切る水平面の向きに配置され、その一方側で、第１の揺動フレーム２０の間隔フレーム部分１６ｂの下端であって軸中心からずれている支点Ａに揺動可能に取り付けられる。支点Ａは、水平フレーム部分１６ａと間隔フレーム部分１６ｂの結合部分に設けられてもよい。その場合、間隔フレーム部分１６ｂが断面Ｌ字形状に形成される。

図３は、メインフレーム１６と第１の揺動フレーム２０の連結構成を示す部分図である。第１の揺動フレーム２０は、支点Ａに対して図１の矢印Ｑ方向に揺動可能であり、支点Ａと回転軸中心を挟んだ反対側で、伸縮自在なシリンダ２２を介してメインフレーム１６と連結している。シリンダ２２は、第１の揺動フレーム２０の上下動幅を制限するとともに、その動作を緩和させる。第１の揺動フレーム２０の自重により、第１の揺動フレーム２０は支点Ａを中心にして降下し、それに連動して接触子３０及び砥石３２（後述）が降下して被研削材と接触し、研削可能な配置構成となる。

第１の揺動フレーム２０には、その間を仕切る補助枠（図示せず）等が設けられ、そこにスライドガイドレール２０ａが取り付けられる。そして、そのスライドガイドレール２０ａには、ピッチ送りフレーム２４が取り付けられ、ピッチ送りフレーム２４は、スライドガイドレール２０ａに沿って第１の揺動フレーム２０に対して平行移動可能となっている。

ピッチ送りフレーム２４は、第１の揺動フレーム２０に対して平行移動することで、ピッチ送りフレーム２４と連結する第２の揺動フレーム２８に取り付けられた砥石の研削ピッチを調整する。ピッチ送りフレーム２４の平行移動は、手動式又は電動制御式のいずれでもよい。

第２の揺動フレーム２８は、被研削材の表面に接触する接触子３０と被研削材を研削する砥石３２とを有し、軸中心からずれた接触子３０の接触位置の中心からの垂線上に設けられる支点Ｂでピッチ送りフレーム２４と連結し、支点Ｂを中心としてピッチ送りフレーム２４に対して図１の矢印Ｒ方向に揺動可能である。砥石３２は、接触子３０の接触位置の近傍を研削するように第２の揺動フレーム２８に取り付けられる。

第２の揺動フレーム２８は、軸方向を横切る面の向きに配置される水平フレーム部分２８ａと水平フレーム部分２８ａの軸中心からずれた位置から垂直下向きに延びる接触子保持部２８ｂと、さらに、接触子保持部２８ｂ近傍に設けられる砥石保持部２８ｃとを有して構成される。接触子保持部２８ｂの下端部に２つのボールである接触子３０が回転可能に取り付けられている。

砥石３２は、円盤砥石であり、好ましくはダイヤモンドホイールが用いられ、その周面で被研削材を研削するよう、円盤が垂直に立てられた状態で砥石保持部２８ｃに取り付けられ、メインフレーム１６の回転に応じて砥石３２が回転しながらその周面で被研削材の加工中心を周りながら研削していく。砥石３２は、好ましくは、垂直状態から約２度傾斜して取り付けられる（図７（ｂ）参照）。

図４は、ピッチ送りフレーム２４と第２の揺動フレーム２８の配置関係を上面から見た図である。また、図５は、ピッチ送りフレーム２４と第２の揺動フレーム２８の連結構成を示す部分図である。砥石３２は、軸中心と接触子３０の接触中心を結ぶ線分上を研削中心となるように第２の揺動フレーム２８に取り付けられる。接触子３０を構成する２つのボールは、それぞれが異なる位置で被研削材に接触し、それぞれの接触位置がその線分上に並ぶにように配置される。このような配置とすることで、曲面に対する高さ応答性を得ることができ、すなわち、接触子３０の２つのボールの高さの差の変化を支点Ｂを中心とした揺動に変換することで砥石３２の位置が調整され、研削深さを一定に保つことができる。Ｒ５００〜Ｒ３０００mmの曲面及び複合曲面に対応することができる。接触子３０を構成するボールの数は３つ以上であってもよい。

また、砥石保持部２８ｃは、砥石による研削深さ（切込量）を調整する例えばネジ式の調整機構２８ｄを備え、研削深さを適宜調整することができる。切込量の調整は、手動式又は電動制御のいずれでもよい。

第２の揺動フレーム２８をピッチ送りフレーム２４に対して固定する固定機構３４が設けられる。第２の揺動フレーム２８をピッチ送りフレーム２４に対して固定することで、例えば研削開始及び終了時に第２の揺動フレーム２８を上下動させる際に、第２の揺動フレーム２８のふらつきを防止することができる。また、研削を行う際は、固定機構３４を解放することで、第２の揺動フレーム２８は、ピッチ送りフレーム２４に対して支点Ｂを中心に揺動可能となる。第２の揺動フレーム２８の第２の揺動フレームの固定機構３４は、例えばディスクブレーキで構成される。

さらに、固定機構３４による固定時において、第２の揺動フレーム２８のふらつきをより抑えるために、第２の揺動フレーム２８をピッチ送りフレーム２４に押しつける押圧シリンダ３６が設けられる。押圧シリンダ３６は、接触子保持部２８ｂの下端部に取り付けられている接触子３０の押圧を制御し、研削深さを安定させる。

図６は、固定機構３４が解除され、研削加工動作可能又は動作中の研削装置の状態を示す図である。第１の揺動フレーム２０が下降することにより、支点Ａを中心にして揺動し、支点Ａと反対端側が降下していき、それに連動して、第１の揺動フレーム２０と連結しているピッチ送りフレーム２４さらにそれと支点Ｂで連結している第２の揺動フレーム２８も降下していき、接触子３０及び砥石３２が被研削材と接触する。接触圧は伸縮シリンダ２２により調整可能である。

第２の揺動フレーム２８に取り付けられている接触子３０が曲面形状の被研削材に接触した際、接触子３０と砥石３２の高さは維持されて変化はしない。

メインフレーム１６の回転に応じて砥石３２が回転しながらその周面で被研削材を研削していく。回転中において、曲面形状に接触子３０が追随して第２の揺動フレーム３２が揺動することで、回転中における砥石の研削深さを一定に制御することができる。

そして、周回毎に調整機構による研削深さを変更し、さらに、所定の周回タイミングで第２の揺動フレーム２８を砥石３２の周面厚みよりも短いピッチで平行移動させることで、軸中心を底部として含むすり鉢状に一層ずつの研削（層研削）を可能とする。

図７、図８及び図９は、層研削の工程を模式的に示す図である。図１２の工程（２）において、欠陥部が除去され、断面凹部となっている部位の周囲を回転しながら図１２の工程（３）のスカーフサンディングにより研削していく。図７（ａ）に示すように、まず、ピッチ送りフレーム２４をスライドさせて、砥石３２を凹部の開口端に位置決めし、その位置で一周研削を行う。研削幅（層間隔）は6mmであり、それに対して、砥石３２による一周の研削深さ（接触子３０の下端と砥石３２の下端との差分）は調整機構２８ｄを操作して例えば0.2mmに設定される。なお、砥石３２は、垂直に対して約２度（１．９度）傾けて取り付けられており、その角度を維持した状態で研削を行う。スカーフサンディング工程では、１：３０の傾斜角度にて削り広げることが基準とされているからである（図７（ｂ）参照）。

図７（ｂ）は、一回転後の研削状態を示す。一回転後、調整機構２８ｄを操作して、さらに0.2mm深く（研削深さは合計0.4mm）し、さらに一回転の研削を行う。

図７（ｃ）は、２回転後の研削状態を示す。このように、一回転毎に0.2mm毎研削深さを深くしていき、凹部の底部まで研削する。

図７（ｄ）は、凹部の底部まで研削した状態を示す。調整機構２８ｄにより、研削深さは初期の0.2mmに戻し、ピッチ送りフレーム２４を6mmスライドさせて、図８（ａ）に示すように、砥石３２を図７（ｄ）に示す研削後の凹部の開口端に位置決めし、それから、上述の図７（ａ）−図７（ｄ）と同様の手順で研削を行う。6mmのスライド量（層間隔）は、0.2mmの研削深さに対して、スカーフサンディングにて要求される１：３０の傾斜角度を確保するためである（0.2:6＝1:30）。この場合、砥石３２の厚さは６mm以上であればよく、6mmより厚いものであっても、６mm毎のスライドによる研削を行う。研削領域を重ねることで、研削領域端をよりなめらかにし、高品質なスカーフサンディングとなる。

このように、メインフレーム１６の回転に応じて砥石３２が回転しながらその周面で被研削材を研削し、周回毎に調整機構２８ｄによる研削深さを変更し、さらに、所定の周回タイミングで第２の揺動フレーム２８を砥石３２の周面厚みよりも短いピッチで平行移動させることで、軸中心を底部としたすり鉢状のスカーフサンディングが可能とする。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から一周研削を行った状態を示し、図８（ｃ）は、図８（ｂ）の状態からさらに一周研削を行った状態を示し、図８（ｄ）は、凹部の底部から２度の傾斜を確保するため、図７（ａ）−（ｄ）の研削よりも一周少ない研削状態を示す。

さらに、研削深さを0.2mmに戻し且つ6mmスライドさせて研削を行う工程を繰り返し、最終的に図９に示すスカーフサンディングの形状を完成させる。

図１０は、本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第２の構成を示す図である。第２の構成は、第１の構成と比較して、接触子３０が、被研削材に２箇所で接触するローラで形成されている。被研削材に対するローラの２箇所の接触位置は、第１の構成と同様に、軸中心と砥石の研削中心を結ぶ線上並ぶように配置される。すなわち、ローラの２箇所の接触位置と、軸中心と、研削中心は同一線上にある。ローラの接触位置は３箇所以上であってもよい。

図１１は、本発明の実施の形態におけるスカーフサンディング用研削装置の第３の構成を示す図である。第３の構成は、第１の構成と比較して、第２の揺動フレーム２８及び支点Ｂを省略し、ピッチ送りフレーム２４に接触子３０と砥石３２を取り付け、支点Ａを中心とした揺動のみにより被研削材の曲面に追随してスカーフサンディングを実施する構成である。具体的には、第３の構成の研削装置は、回転軸１２を中心に回転し且つ軸方向を垂直に横切る水平面上で平行移動可能なメインフレーム１６と、メインフレーム１６と軸方向に間隔をあけて配置され且つメインフレーム１６に対して揺動可能に取り付けられた第１の揺動フレーム２０と、第１の揺動フレーム２０に対して軸方向を横切る水平面上で平行移動可能に取り付けられたピッチ送りフレーム２４とを備える。そして、第１の揺動フレーム２０は、軸中心からずれて設けられる支点Ａでメインフレーム１６と連結し、支点Ａを中心にメインフレーム１６に対して揺動可能である。ピッチ送りフレーム２４には、接触子３０を保持する接触子保持部２４ｄ、砥石３２を保持する砥石保持部２４ｃ及び砥石３２の研削深さを調整する調整機構２４ｄが設けられ、これらは、上述した第２の揺動フレーム２８に設けられる対応する構造と同様である。ピッチ送りフレーム２４は、第１の揺動フレーム２０の揺動に伴って揺動可能であって、砥石３２は、接触子３０の接触位置の近傍を研削するようにピッチ送りフレーム２４に取り付けられる。

また、揺動の支点が支点Ａの一点であるため、接触子３０は、一つのボールで形成され、接触位置は一点である。被研削材に対するボールの接触位置は、第１の構成と同様に、軸中心と砥石の研削中心を結ぶ線上並ぶように配置される。一箇所による接触であっても、比較的緩やかな曲面であれば、比較的精度良く曲面形状に追従でき、また、被研削材が平面であれば接触位置は一つで追従可能である。

上述の実施の形態において、被研削材は、航空機体の材料として用いられているCFRPを積層した複合材であるが、これに限らず、例えば、GFRP（ガラス繊維複合材）など他の複合材、さらには、研削可能な他の材料であってもよい。また、航空機の機体に用いられる材料に限らず、自動車分野、ロケット・宇宙分野など他の分野で利用される被研削材にも適用可能である。

また、上述の実施の形態においては、台上に載置された被研削材を研削する構成（垂直下向きの加工）について例示したが、上記構成を例えば産業ロボットに搭載することで、加工面の向きに左右されず作業を行うことができる。この場合、上述で重力を利用した構成については、油圧シリンダなど既知の加圧手段を利用することで、加工面の姿勢に依存しない作業が可能となる。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１０：筐体、１２：回転軸、１４：駆動モータ、１６：メインフレーム、１６ａ：水平フレーム部分、１６ｂ：間隔フレーム部分、１６ｃ：スライドガイドレール、１７：カムフォロワ、１８：カム、２０：第１の揺動フレーム、２０ａ：スライドガイドレール、２２：伸縮シリンダ、２４：ピッチ送りフレーム、２８：第２の揺動フレーム、２８ａ：水平フレーム部分、２８ｂ：接触子保持部、２８ｃ：砥石保持部、２８ｄ：調整機構、３０：接触子、３２：砥石、３４：ディスクブレーキ、３６：押圧シリンダ

Claims (11)

1. 被研削材を研削する研削装置において、
   回転軸を中心に回転し且つ軸方向を垂直に横切る水平面上で平行移動可能なメインフレームと、
   前記メインフレームと軸方向に間隔をあけて配置され、前記メインフレームに対して揺動可能に取り付けられた第１の揺動フレームと、
   前記第１の揺動フレームに対して軸方向を横切る水平面上で平行移動可能に取り付けられたピッチ送りフレームと、
   前記ピッチ送りフレームに対して揺動可能に取り付けられた第２の揺動フレームとを備え、
   前記第１の揺動フレームは、軸中心からずれて設けられる第１の支点で前記メインフレームと連結し、前記第１の支点を中心に前記メインフレームに対して揺動可能であり、
   前記第２の揺動フレームは、被研削材の表面に接触する接触子と被研削材を研削する砥石とを有し、軸中心からずれた前記接触子の接触位置の中心からの垂線上に設けられる第２の支点で前記ピッチ送りフレームと連結し、前記第２の支点を中心として前記ピッチ送りフレームに対して揺動可能であって、
   前記砥石は、前記接触子の接触位置の近傍を研削するように前記第２の揺動フレームに取り付けられることを特徴とする研削装置。
2. 前記砥石は、軸中心と前記接触子の接触中心を結ぶ線分上が研削中心となるように前記第２の揺動フレームに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
3. 前記第１の揺動フレームは、前記第１の支点と軸中心を挟んだ反対側で、伸縮自在なシリンダを介して前記メインフレームと連結していることを特徴とする請求項１又は２に記載の研削装置。
4. 研削形状に形成されたカムを備え、
   前記メインフレームは、前記カムに沿って回転し且つ平行移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研削装置。
5. 前記第２の揺動フレームを前記ピッチ送りフレームに対して固定する固定機構を備え、
   前記固定機構を解除することで、前記第２の揺動フレームは前記ピッチ送りフレームに対して揺動可能となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研削装置。
6. 前記砥石による研削深さを調整する調整機構を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の研削装置。
7. 前記砥石は円盤砥石であって、
   前記メインフレームの回転に応じて前記砥石が回転しながらその周面で前記被研削材を研削し、周回毎に前記調整機構による研削深さを変更し、さらに、所定の周回タイミングで前記第２の揺動フレームを前記砥石の周面厚みよりも短いピッチで平行移動させることで、軸中心を底部として含むすり鉢状に研削可能とすることを特徴とする請求項６に記載の研削装置。
8. 前記砥石は、軸中心に対して傾斜して取り付けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の研削装置。
9. 前記接触子は、それぞれが異なる位置で被研削材に接触する２つ以上のボールであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の研削装置。
10. 前記接触子は、被研削材に２箇所以上で接触するローラであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の研削装置。
11. 被研削材を研削する研削装置において、
    回転軸を中心に回転し且つ軸方向を垂直に横切る水平面上で平行移動可能なメインフレームと、
    前記メインフレームと軸方向に間隔をあけて配置され、前記メインフレームに対して揺動可能に取り付けられた揺動フレームと、
    前記揺動フレームに対して軸方向を横切る水平面上で平行移動可能に取り付けられたピッチ送りフレームとを備え、
    前記揺動フレームは、軸中心からずれて設けられる支点で前記メインフレームと連結し、前記支点を中心に前記メインフレームに対して揺動可能であり、
    前記ピッチ送りフレームは、被研削材の表面に接触する接触子と被研削材を研削する砥石とを有し、前記揺動フレームの揺動に伴って揺動可能であって、
    前記砥石は、前記接触子の接触位置の近傍を研削するように前記ピッチ送りフレームに取り付けられることを特徴とする研削装置。