JP2018099739A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数のワークを迅速に研磨処理可能な研磨装置を提供する。
【解決手段】鉛直状軸心Ｌ９廻りに所定ピッチ角θ毎の割出位置Ｔで停止するインデックステーブル９と、インデックステーブル９の外周縁に所定ピッチ角θをもって設けられ、ワークＷを保持可能な台座部材と、ワークＷのバリ取りを行うためのバリ取り機１と、ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行うためのバフ研磨機２と、を備え、バリ取り用のブラシ輪10は、ブラシ軸心Ｌａ廻りに回転駆動自在にかつブラシ軸心Ｌａに直交するブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに旋回駆動自在に設けられ、台座部材は、ワークＷが載置される取付台と、ワークＷの孔部に下方から挿入して保持するクランプ部材と、を備え、取付台は、鉛直状の台座回転軸心Ｌ８廻りに回転自在に設けられ、ブラシ輪10を回転駆動及び旋回駆動させ、ワークＷを台座回転軸心Ｌ８廻りに回転させた状態で、ワークＷの周囲面Ｗｂのバリ取りを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、研磨装置に係り、具体的にはワークを１個ずつ研磨するための毎葉式研磨装置に関する。

従来、アルミダイキャスト等により大量生産される金属製品の研磨を行うための研磨装置としては、金属製品（ワーク）と、研磨材と、をバレル容器に投入して、攪拌するバレル式研磨装置があった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−５７１２号公報

しかし、バレル式研磨装置は、製品となるワーク同士が、バレル容器内で相互に打ち合い、ワーク表面に打痕がつくため、製品の美観（外観品質価値）が損なわれるといった問題があった。さらに、不必要な部位までも研磨してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、研磨を要する部位を重点的に研磨でき、さらに、ワークの美観を損ねることなく、確実に研磨を行え、しかも、大量のワークを迅速に研磨可能な装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の研磨装置は、鉛直状軸心廻りに所定ピッチ角毎の割出位置で停止するインデックステーブルと、該インデックステーブルの外周縁に上記所定ピッチ角をもって設けられ金属製のワークを保持可能な台座部材と、上記ワークのバリ取りを行うためのバリ取り機と、を備え、上記バリ取り機は、複数の上記割出位置の内の所定のバリ取り用割出位置に対応して配設され、バリ取り用のブラシ輪はブラシ軸心廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記ブラシ輪は上記ブラシ軸心に直交する水平状のブラシ旋回軸心廻りに旋回駆動自在に設けられ、上記台座部材は、上記ワークが載置される取付台と、上記ワークの孔部に下方から挿入して保持するクランプ部材と、を備え、さらに、上記取付台は、鉛直状の台座回転軸心廻りに回転自在に設けられ、上記ブラシ輪を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワークを上記台座回転軸心廻りに回転させた状態で、上記ワークの周囲面のバリ取りを行うものである。
また、上記バリ取り機は、上記インデックステーブルの回転仮想円の接線に平行な接線方向に移動自在に設けられ、該接線方向に往復移動して、上記ワークの周囲面のバリ取りを行うものである。

また、上記ワークの周囲面のバフ研磨を行うためのバフ研磨機を付設し、上記バフ研磨機は、上記バリ取り用割出位置よりも下流側の所定のバフ用割出位置に対応して配設され、周囲面バフ研磨用のバフ輪はバフ軸心廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記バフ輪は上記バフ軸心に直交する水平状のバフ旋回軸心廻りに旋回駆動自在に設けられ、上記バフ輪を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワークを上記台座回転軸心廻りに回転させた状態で、上記ワークの周囲面のバフ研磨を行うものである。
また、上記バフ研磨機は、上記インデックステーブルの回転仮想円の接線に平行な接線方向に移動自在に設けられ、該接線方向に往復移動して、上記ワークの周囲面のバフ研磨を行うものである。

また、上記ワークの上面のバフ研磨を行うための上面バフ研磨機を付設し、上記上面バフ研磨機は、上記バリ取り用割出位置よりも下流側の所定の上面バフ用割出位置に対応して配設され、上面バフ研磨用の上面バフ輪は上面バフ軸心廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記上面バフ輪は上記台座部材の上方位置に配設され、上記上面バフ輪を回転駆動させ、かつ、上記ワークを上記台座回転軸心廻りに回転させた状態で、上記ワークの上面のバフ研磨を行うものである。

また、上記ワークの上面を押圧して該ワークを上記取付台へ押しつけるための押さえ保持用アクチュエータを備えたものである。
また、上記台座部材は、下端に従動クラッチ爪を有する伝達軸を備え、上記割出位置に停止した上記伝達軸と同一軸心上に、上記従動クラッチ爪と係脱可能な駆動クラッチ爪を有する駆動軸を、上記インデックステーブルの下方位置に、設けたものである。

本発明によれば、ワークに打痕等が付かず、美観を損ねることなく、研磨を確実に行うことができる。多数のワークを次々と連続して迅速に研磨でき、作業効率に優れる。鋳造物のような複雑な形状のワーク（周囲面においてその向きによって形状が異なるワーク）に対して、確実かつ美しく研磨を行うことができる。

本発明の実施の一形態を示す平面図である。 バリ取り用割出位置の要部断面側面図である。 台座部材の要部断面側面図である。 ワーク着脱可能状態の台座部材の要部断面側面図である。 ワーク取付状態の台座部材の要部断面側面図である。 ワーク供給用割出位置の側面図である。 クランプ解除状態を説明するための側面図である。 ワーク確認用割出位置の側面図である。 図８のＸ―Ｘ断面図である。 バリ取り途中状態を説明するための側面図である。 上面バフ研磨途中状態を説明するための側面図である。

以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係る研磨装置は、バリ取りやバフ研磨といった研磨を行うための装置であって、図１及び図２に示すように、鉛直状軸心Ｌ９廻りに所定ピッチ角θ毎の割出位置Ｔで停止するインデックステーブル９と、金属製のワークＷの周囲面Ｗｂのバリ取りを行うためのバリ取り機１と、ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨（光沢出し）を行うためのバフ研磨機２と、ワークＷの上面（天面）Ｗａのバフ研磨を行うための上面バフ研磨機３と、を備えている。

そして、図２に示すように、テーブル９の外周縁に、ワークＷを保持可能な台座部材８を設けている。台座部材８は、所定ピッチ角θをもって（割出位置Ｔに対応して）、鉛直状軸心Ｌ９廻りに等分配に配設されている。なお、図１に於て台座部材８は図示省略している。

図１に於て、所定ピッチ角θは、３６度としている。つまり、テーブル９は３６度毎に間欠的に回転・停止し、１０回の間欠的送りにて１周するように設けている。台座部材８は、割出位置Ｔに対応して、１０個設けている。

複数の割出位置（ステーション）Ｔ，Ｔの内の１つを、台座部材８にワークＷを保持させるためのワーク供給用割出位置Ｔ１としている。
そして、ワーク供給用割出位置Ｔ１からテーブル回転方向Ｎ廻りに、順次、１箇所のワーク確認用割出位置Ｔ２、２箇所のバリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４、４箇所のバフ用割出位置（周囲面バフ用割出位置）Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８、１箇所の上面バフ用割出位置Ｔ９、１箇所のワーク排出（取外し）用割出位置Ｔ１０、としている。

言い換えると、ワーク供給用割出位置Ｔ１から台座部材８が所定ピッチ角θをもって移動して停止した下流側の割出位置Ｔを、ワーク確認用割出位置Ｔ２としている。
また、ワーク確認用割出位置Ｔ２の下流側の複数の割出位置Ｔ，Ｔの内、ワーク確認用割出位置Ｔ２から回転方向Ｎ側に連続する２箇所を、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４としている。
さらに、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４の下流側の複数の割出位置Ｔ，Ｔの内、最後のバリ取り用割出位置Ｔ４から回転方向Ｎ側に連続する４箇所を、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８としている。
また、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８の下流側の複数の割出位置Ｔ，Ｔの内、最後のバフ用割出位置Ｔ８に回転方向Ｎ側に隣接する１箇所を、上面バフ用割出位置Ｔ９としている。
そして、上面バフ用割出位置Ｔ９に回転方向Ｎ側に隣接する１箇所を、ワーク排出用割出位置Ｔ１０としている。

次に、図３乃至図５に示すように、台座部材８は、テーブル９から立設された上方突出部位の上端部に、ワークＷが載置される取付台80を備えている。
台座部材８は、取付台80と、ワークＷの下面側に設けられた孔部Ｗｄに下方から挿入して内張り保持（内径把持）するコレットチャックから成るクランプ部材81と、クランプ部材81の内周テーパ面に摺接してそのクランプ部材81を拡径・縮径させるためのテーパ外周面を上端頭部に有するドローバー型の伝達軸88と、クランプ部材81を拡縮可能に下方から支持するクランプ支持部材84と、を有している。回転部材85とクランプ部材81と伝達軸88とは、鉛直状の台座回転軸心Ｌ８に同軸心状（上）に配設されている。

ここで、図４及び図５に示すように、ワークＷは、下面（底面）側に、孔部Ｗｄと被位置決め部Ｗｅを有する鋳造品であって、より具体的には、アルミダイキャスト（ダイカスト）製法で製作されたものである。周囲面Ｗｂに金型の合わせ目（パーテーションライン）に生じるバリを有している。
孔部Ｗｄは、少なくとも下方が開口していれば良く、上下方向に貫通する貫孔、又は、下方開口状の止まり孔（有底孔）のいずれであっても良い。
被位置決め部Ｗｅは、例えば、相互に平行な二内側面を有する凹溝とする。

取付台（加工用治具）80は、ワークＷの被位置決め部Ｗｅに対応する位置決め部80ｅを有している。位置決め部80ｅは、被位置決め部Ｗｅに対応する平行な二外側面を有する凸条から成る。位置決め部80ｅに被位置決め部Ｗｅを対応させる（当接又は差し込む）ことで、孔部Ｗｄの孔軸心と、台座回転軸心Ｌ８が同心状（上）に配設され、クランプ部材81が孔部Ｗｄに同心状に差し込まれる。また、位置決め部80ｅによって取付台80に対してワークＷが台座回転軸心Ｌ８廻りに回転するのが防止される。なお、上記被位置決め部Ｗｅと位置決め部80ｅは、上述の凹溝と凸条以外に、次のような形状（構成）とすることもできる。即ち、台座回転軸心Ｌ８から偏心した位置に配設したピンと孔部、又は、凸部（雄部）と凹部（雌部）をもって、構成するも良い。

さらに、台座部材８は、テーブル９の外周縁に上下方向に挿通状に固着される筒状のホルダ部材87と、ホルダ部材87にラジアルベアリングやスラストベアリング等の軸受部材を介して内嵌状（挿通状）に配設された筒状の回転部材85と、を備えている。

そして、テーブル９に対して固定となるホルダ部材87に、回転部材85が、鉛直状の台座回転軸心Ｌ８廻りに回転自在に保持されている。回転部材85の上端部に、取付台80を交換自在に取着している。また、回転部材85の上端部に支持部材84を固着してクランプ部材81を保持している。

さらに、図３乃至図５において図示省略したが、伝達軸88は、回転部材85に台座回転軸心Ｌ８廻りの回転力を伝達可能、かつ、回転部材85に対して上下方向スライド自在に設け、回転部材85に保持されている。例えば、伝達軸88と回転部材85をスプライン結合している。

図６に示すように、台座部材８は、伝達軸88の下端部に外嵌状（外巻き状）に配設された圧縮コイルバネ等の台座用弾発付勢部材82を備えている。さらに、伝達軸88は、下端に従動クラッチ爪89を有している。
台座部材８は、台座用弾発付勢部材82（以下、バネ部材82と呼ぶ場合もある）によって、伝達軸88を常時下方へ弾発付勢して、図３に示すように、先端部が所定の下位置となり、クランプ部材81を拡径状態に保持するように構成している。

ここで、図６及び図７に示すワーク供給用割出位置Ｔ１において、テーブル９の外周縁（ワーク供給用割出位置Ｔ１に停止した伝達軸88）の下方位置において、バネ部材82の弾発力に抗して伝達軸88を上昇させるための押し上げ部材71を設けている。
押し上げ部材71は、エアシリンダや電動シリンダ等の昇降用アクチュエータと、伝達軸88の従動クラッチ爪89に係脱可能な押し上げクラッチ爪72と、を備えている。

台座部材８は、図７に示すように、押し上げ部材71が上昇して（アクチュエータが伸長して）、従動クラッチ爪89に押し上げクラッチ爪72が係合し、さらに、バネ部材82の弾発力に抗して伝達軸88を上昇させることで、図４に示すように、伝達軸88の先端部が所定の上位置に配設され、クランプ部材81を縮径状態（ワーク着脱可能状態）に保持する。

そして、取付台80にワークＷが載置された後に、押し上げ部材71による伝達軸88の上昇を解除（アクチュエータを短縮）すれば、バネ部材82の弾発付勢力によって伝達軸88は下方へスライドされ、伝達軸88の先端部が所定の下位置に配設されてクランプ部材81が拡径状態となり、ワークＷの孔部Ｗｄを内張り保持したクランプ状態となる。

次に、図８に示すように、ワーク確認用割出位置Ｔ２において、取付台80にワークＷが載置されているか否か（ワーク有無）、及び、取付台80にワークＷが適切（適正）にクランプされているか否か（ワーク姿勢）を検知するための取付確認検知手段と、台座部材８が台座回転軸心Ｌ８廻りの所定の回転角度位置（位相位置）に配設されているか否か（ワークの向き）を検出するための台座位相確認手段と、を設けている。

取付確認検知手段は、距離測定可能な上センサ60を備えている。上センサ60は、取付台80の上方位置に対応するように、テーブル９の上方位置に配設されて固定されている（鉛直状軸心Ｌ９廻りに回転しない）固定部材６に固着されている。
上センサ60は、上センサ60自身からワークＷの所定部位（外周縁部上面）までの距離が、所定距離範囲内か否かを検知している。例えば、上センサ60からの距離が所定距離範囲よりも長ければ、ワークＷが取り付けられていない、又は、下方へ傾いて適切に保持されていないと検知する。また、上センサ60からの距離が所定距離範囲よりも短ければ、ワークＷが上方へ浮いて適切に保持されていないと検知（判定）する。

台座位相確認手段は、台座部材８の伝達軸88又は回転部材85の下端部に固着した平面視非円形の被検知部材62と、被検知部材62の台座回転軸心Ｌ８廻りの回転角度位置（平面視の向き）を確認するための下センサ61と、を備えている。
図９に示すように、下センサ61は、センサ自身から被検知部材62の第１所定部位までの第１距離Ｓａを測定するための第１下センサ61Ａと、センサ自身から被検知部材62の（第１所定部位とは異なる）第２所定部位までの第２距離Ｓｂを測定するための第２下センサ61Ｂと、で構成され、テーブル９の下方位置に固設されている。

下センサ61（61Ａ，61Ｂ）は、第１距離Ｓａが所定の第１距離範囲内かつ第２距離Ｓｂが所定の第２距離範囲内の場合に、台座部材８が、所定の回転角度位置（加工開始基準位相位置）に配設されていると判定する。つまり、第１距離Ｓａ及び第２距離Ｓｂの少なくとも一方が所定範囲外の場合は、台座部材８が所定の回転角度位置に配設されていないと検知（判定）する。

このように、台座部材８の回転角度位置を確認することで、上センサ60の下方位置に、測定すべきワークＷの所定部位が、適切に対応しているか否かが確認できる。
また、ワークＷを所定の回転角度位置とした状態で、次工程へ進めることができる。つまり、ワークＷの周囲面Ｗｂにおいて凹凸差の大きな箇所やバリが大きい箇所等に対して、後述のブラシ輪10やバフ輪20を正確に対応させることができる。

次に、図１及び図２に示すように、所定の（上述の）バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４において、バリ取り機１を１対１で対応させて配設している。
バリ取り機１は、バリ取り用ブラシ輪10と、ブラシ輪10をブラシ軸心Ｌａ廻りに回転駆動させるためのブラシ用回転手段を備え、さらに、ブラシ輪10を、ブラシ軸心Ｌａに直交する水平状のブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに旋回駆動させるブラシ用旋回手段を備えている。
ブラシ旋回軸心Ｌｂは、ブラシ輪10の幅方向中央切断面Ｆ１とブラシ軸心Ｌａとの交点Ｐ１を通る。

ブラシ用旋回手段は、ブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに回転自在に設けられた（旋回用の）ブラシ用筒状部材11と、ブラシ用筒状部材11をブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに回転させるためのブラシ旋回用駆動源Ｍｂと、ブラシ用筒状部材11の先端部に固着されブラシ輪10をブラシ軸心Ｌａ廻りに回転自在にブラシ輪用回転軸を介して保持するブラシ用保持部材12と、を備えている。

ブラシ用回転手段は、ブラシ用筒状部材11にブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに回転自在に挿通されたブラシ用伝達回転軸13と、ブラシ用伝達回転軸13の基端部に回転動力を付与するためのブラシ回転用駆動源Ｍａと、ブラシ用伝達回転軸13の先端部に取着されたブラシ用第１傘歯車14と、ブラシ用第１傘歯車14に噛合するブラシ用第２傘歯車15と、ブラシ用保持部材12に設けられたブラシ用連結軸16を介してブラシ用第２傘歯車15に連結されたブラシ用第１動力伝達回転体17と、ブラシ用保持部材12に設けられたブラシ輪用回転軸に取着されたブラシ用第２動力伝達回転体18と、ブラシ用第１動力伝達回転体17とブラシ用第２動力伝達回転体18とを連動連結するブラシ用可撓性動力伝達部材19と、を備えている。

さらに、バリ取り機１を、インデックステーブル９の回転仮想円Ｅのラジアル方向Ｘに移動自在としてワークＷの周囲面Ｗｂに接近・離間するためのブラシ用ラジアル方向往復手段と、バリ取り機１を回転仮想円Ｅの接線に平行な接線方向Ｙに移動自在とするブラシ用接線方向往復手段と、を備えている。なお、説明を容易にするために、ラジアル方向Ｘを前後方向、接線方向Ｙを左右方向と呼ぶ場合もある。つまり、ブラシ輪10は、前後往復移動自在かつ左右往復移動自在である。また、インデックステーブル９の回転仮想円Ｅとは、インデックステーブル９に設けた台座部材８が鉛直状軸心Ｌ９廻りに１周（回転）することで描く円（回転軌跡円）である。

ブラシ用ラジアル方向往復手段及び接線方向往復手段は、バリ取り機１を搭載した基台５を、電動モータの出力軸と連動連結したネジ送り機構、或いは、直線往復アクチュエータや、リニアスライドテーブル等によって、基台５を、ラジアル方向Ｘに往復移動自在、かつ、接線方向Ｙに往復移動自在としている。例えば、バリ取り機１を、いわゆるＸＹ（軸）ステージに搭載している。

図２及び図１０に示すように、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４において、テーブル９の外周縁（バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４に停止した台座部材８の）上方位置に、ワークＷの上面Ｗａを上方から押圧して、ワークＷを取付台80へ押し付けるための押さえ保持用アクチュエータ95を、固定部材６に設けている。

押さえ保持用アクチュエータ95は、エアシリンダであって、下端に押圧部95ｂを有する伸縮ロッド95ａを備えている。伸縮ロッド95ａは、台座回転軸心Ｌ８に同軸心状（上）に配設されている。押圧部95ｂは台座回転軸心Ｌ８廻りに回転可能（空転自在）に設けている。

さらに、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４において、テーブル９の外周縁（バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４に停止した伝達軸88）の下方位置に、伝達軸88を回転させるための駆動軸78を設けている。
駆動軸78は、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４に停止した伝達軸88（台座回転軸心Ｌ８）と同一軸心上に配設され、上端に従動クラッチ爪89に係脱可能な回転用の駆動クラッチ爪79を有している。
駆動軸78は、電気モータ等の回転駆動源によって台座回転軸心Ｌ８廻りに回転自在かつ、図示省略の駆動軸昇降用アクチュエータ（エアシリンダ）によって、従動クラッチ爪89に対して上下方向に係合・分離可能に設けている。

駆動軸78を上昇させ、駆動クラッチ爪79を従動クラッチ爪89に係合させる。この係合の際に、バネ部材82の弾発力に抗して伝達軸88を押し上げてクランプ部材81が縮径しない（クランプ解除状態とならない）ように、駆動軸78を上昇させている。
したがって、クランプ部材81は、ワークＷをクランプした状態に保持される。
そして、駆動軸78を回転駆動させることで、伝達軸88と回転部材85と取付台80とワークＷが一体状に、台座回転軸心Ｌ８廻りに回転する。

次に、図１に示すように、所定の（上述の）バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８において、ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行うためのバフ研磨機（周囲面バフ研磨機）２を、１対１で対応させて配設（付設）している。
バフ研磨機２は、周囲面バフ研磨用のバフ輪20と、バフ輪20をバフ軸心Ｌｊ廻りに回転駆動させるためのバフ用回転手段を備え、さらに、バフ輪20を、バフ軸心Ｌｊに直交する水平状のバフ旋回軸心Ｌｋ廻りに旋回駆動させるバフ用旋回手段を備えている。バフ旋回軸心Ｌｋは、バフ輪20の幅方向中央切断面Ｆ２とバフ軸心Ｌｊとの交点Ｐ２を通る。

バフ用旋回手段は、ブラシ用旋回手段と同様の構成であって、バフ旋回軸心Ｌｋ廻りに回転自在に設けられた（旋回用の）バフ用筒状部材と、バフ用筒状部材をバフ旋回軸心Ｌｋ廻りに回転させるためのバフ旋回用駆動源と、バフ用筒状部材の先端部に固着されバフ輪20をバフ軸心Ｌｊ廻りに回転自在にバフ輪用回転軸を介して保持するバフ用保持部材と、を備えている。

バフ用回転手段は、ブラシ用回転手段と同様の構成であって、バフ用筒状部材にバフ旋回軸心Ｌｋ廻りに回転自在に挿通されたバフ用伝達回転軸と、バフ用伝達回転軸の基端部に回転動力を付与するためのバフ回転用駆動源と、バフ用伝達回転軸の先端部に取着されたバフ用第１傘歯車と、バフ用第１傘歯車に噛合するバフ用第２傘歯車と、バフ用保持部材に設けられたバフ用連結軸を介してバフ用第２傘歯車に連結されたバフ用第１動力伝達回転体と、バフ用保持部材に設けられたバフ輪用回転軸に取着されたバフ用第２動力伝達回転体と、バフ用第１動力伝達回転体とバフ用第２動力伝達回転体とを連動連結するバフ用可撓性動力伝達部材と、を備えている。

そして、バリ取り機１と同様に、バフ研磨機２は、テーブル９の回転仮想円Ｅのラジアル方向Ｘに移動自在、かつ、テーブル９の回転仮想円Ｅの接線に平行な接線方向Ｙに移動自在に設けている。つまり、バフ輪20は、前後往復移動自在かつ左右往復移動自在である。

回転仮想円Ｅのラジアル方向Ｘに移動自在としてワークＷの周囲面Ｗｂに接近・離間するためのバフ用ラジアル方向往復手段、及び、バフ用研磨機２を回転仮想円Ｅの接線に平行な接線方向Ｙに移動自在とするバフ用接線方向往復手段は、バリ取り機１に用いた手段と同様の構成である。

さらに、図１に示すように、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８は、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４と同様に、テーブル９の外周縁の上方位置に、ワークＷの上面Ｗａを上方から押圧するための押さえ保持用アクチュエータ95を固定部材６に設けている。

また、図示省略するが、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８は、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４と同様に、テーブル９の外周縁の下方位置に、伝達軸88を回転させると共に回転用の駆動クラッチ爪79を有する駆動軸78を、従動クラッチ爪89に対して上下方向に係合・分離可能に設けている。
また、図示省略するが、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８には、固形研磨剤塗布機（手段）をワークＷ又はバフ輪20に対応させて設けている。

次に、図１及び図１１に示すように、所定の（上述の）上面バフ用割出位置Ｔ９に、ワークＷの上面Ｗａのバフ研磨を行うための上面バフ研磨機３を、１対１で対応させて配設（付設）している。
上面バフ研磨機３は、上面バフ研磨用の上面バフ輪30と、上面バフ輪30を上面バフ軸心Ｌｍ廻りに回転駆動させるための上面バフ用回転駆動源を備えている。
上面バフ輪30を、上面バフ用割出位置Ｔ９の台座部材８の上方位置に配設している。

上面バフ研磨機３は、バリ取り機１及びバフ研磨機２と同様に、回転仮想円Ｅのラジアル方向Ｘに移動自在、かつ、接線方向Ｙに移動自在に設けている。つまり、上面バフ輪30は前後往復移動自在かつ左右往復移動自在である。

ワークＷの上面Ｗａを上面バフ輪30が摺接するように回転仮想円Ｅのラジアル方向Ｘに上面バフ研磨機３を移動自在とする上面バフ用ラジアル方向往復手段、及び、上面バフ用研磨機３を接線方向Ｙに移動自在とする上面バフ用接線方向往復手段は、バリ取り機１及びバフ研磨機２に用いた手段と同様の構成である。

さらに、図１１に示すように、上面バフ用割出位置Ｔ９は、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４及びバフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８と同様に、テーブル９の外周縁の下方位置に、伝達軸88を回転させると共に駆動クラッチ爪79を有する駆動軸78を、従動クラッチ爪89に対して上下方向に係合・分離可能に設けている。また、上面バフ用割出位置Ｔ９においては、押さえ保持用アクチュエータ95は設けていない（省略している）。また、バフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８と同様に、図示省略の固形研磨剤塗布機（手段）をワークＷ又は上面バフ輪30に対応させて設けている。

次に、ワーク排出用割出位置Ｔ１０は、図示省略するが、ワーク供給用割出位置Ｔ１と同様に、テーブル９の外周縁の下方位置に、バネ部材82の弾発力に抗して伝達軸88を上昇させるための押し上げ部材71を、昇降自在に設けている。

また、図示省略するが、ＣＰＵ等の演算処理部や、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部を有するコンピュータ等の制御部を備えている。
制御部は、テーブル９の回転及び停止、押し上げ部材71の昇降、駆動軸78の回転及び昇降、押さえ保持用アクチュエータ95の伸縮、ブラシ輪10の回転駆動及び旋回駆動、バリ取り機１の前後左右移動、周囲面バフ輪20の回転駆動及び旋回駆動、バフ研磨機２の前後左右移動、上面バフ輪30の回転駆動、上面バフ研磨機３の前後左右移動、を制御可能に各駆動源に電気的に接続されている。
そして、制御部は、ワークＷ（取付台80）の回転数又は回動角度移動量や回動角度速度、ブラシ輪10の回転速度と旋回速度と前後左右移動量と前後左右移動速度と、バフ輪20の回転速度と旋回速度と前後左右移動量と前後左右移動速度と、上面バフ輪30の回転速度と前後左右移動量と前後左右移動速度と、を、ワークＷの表面加工条件（加工パラメータ）として、設定変更可能としている。

また、制御部は、上センサ60と下センサ61Ａ，61Ｂとからの検知信号（距離測定信号）を受信可能に、電気的に接続されている。そして、不合格検知信号を受信すると、テーブル９の回転を停止する。さらに、ランプや液晶画面等の表示器に警告表示を行わせると共に、スピーカ等の音声出力器に警告音を出力させる。

また、ブラシ輪10は、例えば、砥粒入りの樹脂製線材を有するブラシホイールや、砥粒入の樹脂にスリット等を設けてブラシ状に成型したブラシホイール、短冊状サンドペーパーや布片をブラシ軸心Ｌａ廻りに放射状に保持したフラップブラシ、短冊状サンドペーパーや布片にスリットを設けて細帯状に形成しブラシ軸心Ｌａ廻りに保持したスリットホイールブラシ等である。
また、バフ輪20及び上面バフ輪30は、ネルバフ（flannel buff）輪や、綿バフ輪等である。

次に、本発明に係る研磨装置の使用方法（作用）について説明する。
図７に示すように、ワーク供給用割出位置Ｔ１において、押し上げ部材71が伝達軸（ドローバー）88を押し上げ、クランプ部材81が縮径したワーク取り付け可能状態とする（図４参照）。ワークＷを取付台80に載置した後、押し上げ部材71が降下し、バネ部材82によって伝達軸88が所定の低位置に引下げられ、クランプ部材81が拡径し、ワークＷの孔部Ｗｄを内張りクランプする（図５参照）。このクランプ状態で、テーブル９が回転して、ワークＷを保持している台座部材８は、ワーク確認用割出位置Ｔ２へ移動する。

図８に示すように、ワーク確認用割出位置Ｔ２において、取付台80（ワークＷ）が台座回転軸心Ｌ８廻りの基準回転角度位置（基準位相位置）か否かを、下センサ61にて検知すると共に、上センサ60にて、ワークＷの有無、及び、ワークＷの姿勢が適切か否かを検知する。基準位相位置、かつ、ワーク有り、かつ、ワークＷの姿勢が適切と検知（合格検知信号を受信して制御部が合格判定）した場合に、制御部は、テーブル９を回転させ、ワークＷを保持している台座部材８を、次のバリ取り用割出位置Ｔ３へ移動させる。
なお、ワークＷの回転角度位置が基準回転角度位置（所定回転角度範囲内）でないと検知、ワークＷが無いと検知、ワークＷの姿勢が不適切と検知、のいずれかの場合（不合格検知信号を受信して制御部が不合格判定した場合）は、制御部はテーブル９を回転させず、警告を発する（ランプの点灯や音声出力を行う）。

そして、図１０に示すように、バリ取り用割出位置Ｔ３において、ワークＷは、下面側を内張り保持されているが、さらに、押さえ保持用アクチュエータ95にて上面Ｗａを押圧される。ワークＷは上下挟持状態となる。そして、従動クラッチ爪89に駆動クラッチ爪79を係合させ、駆動軸78を回転させて、ワークＷを、台座回転軸心Ｌ８廻りに回転させる。さらに、このワークＷの回転状態で、ブラシ輪10を、回転駆動、旋回駆動、左右往復駆動、前進駆動（切込駆動）させ、ワークＷの周囲面Ｗｂのバリ取りを行う。
所定時間経過後に、制御部は、押さえ保持用アクチュエータ95による上面Ｗａの押圧を解除する。また、制御部は、駆動軸78を停止させると共に降下させ、従動クラッチ爪89から駆動クラッチ爪79を離脱させる。また、バリ取り機１を後退（ワークＷから離間）させる。その後、テーブル９を回転させ、ワークＷを保持している台座部材８を、次のバリ取り用割出位置Ｔ４へ移動させる。

ワークＷを保持している台座部材８は、最後のバリ取り用割出位置Ｔ４でのバリ取り終了後に、最初のバフ用割出位置Ｔ５に移動される。
バフ用割出位置Ｔ５において、ワークＷは、バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４と同様に、上下挟持状態で回転される。このワークＷの回転状態で、バフ輪20を、回転駆動、旋回駆動、左右往復駆動、前進駆動（切込駆動）させ、ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行う。所定時間経過後に、制御部は、ワークＷの押さえ保持と回転を解除すると共にバフ研磨機２を後退させ、テーブル９を回転させて、ワークＷを保持している台座部材８を、次のバフ用割出位置Ｔ６へ移動させる。

ワークＷを保持している台座部材８は、複数のバフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８に、順次、移動して、周囲面Ｗｂのバフ研磨が行われる。その後、上面バフ用割出位置Ｔ９に移動される。

図１１に示すように、上面バフ用割出位置Ｔ９において、ワークＷは、下面側を内張りクランプされた状態で、台座回転軸心Ｌ８廻りに回転する。このワーク回転状態で、上面バフ輪30を、回転駆動、左右往復駆動、前後往復駆動させて、上面Ｗａのバフ研磨を行う。所定時間経過後に、制御部は、ワークＷの回転を停止し、テーブル９を回転させて、ワークＷを保持している台座部材８を、次のワーク排出用割出位置Ｔ１０へ移動させる。

ワーク排出用割出位置Ｔ１０において、押し上げ部材71にて、伝達軸（ドローバー）88が押し上げて、クランプ解除状態とし、取付台80からワークＷが取り外され、ワークＷの表面加工（バリ取り及びバフ研磨）が終了する。ワークＷが取り外された台座部材８は、ワーク供給用割出位置Ｔ１に移動し、上述の工程（作業）が繰り返し行われる。

なお、本発明の実施形態は、バリ取り機１（バリ取り用割出位置Ｔ）と、バフ研磨機２（バフ用割出位置Ｔ）と、上面バフ研磨機３（上面バフ用割出位置Ｔ）とを、２：４：１の比率で設けているが、要求品質によっては、この比率および比率の和は、１：１：１や、３：３：２等に変更することもできる。ブラシ輪10やバフ輪20の回転手段や旋回手段の構造は図例以外の構造とするも自由である。また、バリ取り、周囲面バフ研磨、上面バフ研磨の各割出位置Ｔにおいて、ワークＷの台座回転軸心Ｌ８廻りの回転とは、１周以上に限らず、半周や、台座回転軸心Ｌ８廻りの所定回転角度の回動（首振のような往復移動）も含む。所定ピッチ角θは３０度や４５度等自由である。
クランプ部材81を構成するコレットチャックは、円筒型であって、円筒体を台座回転軸心Ｌ８廻りに等分割した複数の円筒分割体を、円筒状に配設して、拡縮自在な環状体を外嵌状に取着して、円筒型に保持したものや、円筒部材の周壁に、軸心一方向から軸心方向に沿った第１スリット部と、軸心他方向から軸心方向に沿った第２スリット部と、を軸心廻りに交互に設けて、拡縮可能としたもの等、縮径状態で孔部Ｗｄに挿入可能、かつ、拡径状態で孔部Ｗｄの内周面に当接してクランプ可能な外周面を有するものであれば良い。

以上のように本発明の研磨装置は、鉛直状軸心Ｌ９廻りに所定ピッチ角θ毎の割出位置Ｔで停止するインデックステーブル９と、該インデックステーブル９の外周縁に上記所定ピッチ角θをもって設けられ金属製のワークＷを保持可能な台座部材８と、上記ワークＷのバリ取りを行うためのバリ取り機１と、を備え、上記バリ取り機１は、複数の上記割出位置Ｔ，Ｔの内の所定のバリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４に対応して配設され、バリ取り用のブラシ輪10はブラシ軸心Ｌａ廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記ブラシ輪10は上記ブラシ軸心Ｌａに直交する水平状のブラシ旋回軸心Ｌｂ廻りに旋回駆動自在に設けられ、上記台座部材８は、上記ワークＷが載置される取付台80と、上記ワークＷの孔部Ｗｄに下方から挿入して保持するクランプ部材81と、を備え、さらに、上記取付台80は、鉛直状の台座回転軸心Ｌ８廻りに回転自在に設けられ、上記ブラシ輪10を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワークＷを上記台座回転軸心Ｌ８廻りに回転させた状態で、上記ワークＷの周囲面Ｗｂのバリ取りを行うので、ワークＷの美観を損ねることなく、バリ取り（研磨）を確実に行うことができる。多数のワークＷを次々と連続して迅速に（短時間で）研磨でき、作業効率に優れる。特に、アルミダイキャスト品のような複雑な形状のワークＷ（周囲面Ｗｂにおいてその向きによって形状が異なるワークＷ）に対して、確実かつ美しく研磨を行うことができる。ブラシ輪10の回転方向が様々な方向に変化し、バリ取り除去に適した方向に一致し、バリ残りが発生せず、凸部や凹部にかかわらず、均一状に美しく仕上げることができる。

また、上記バリ取り機１は、上記インデックステーブル９の回転仮想円Ｅの接線に平行な接線方向Ｙに移動自在に設けられ、該接線方向Ｙに往復移動して、上記ワークＷの周囲面Ｗｂのバリ取りを行うので、周囲面Ｗｂが複雑な形状であってもムラなく確実にバリ取り（研磨）を行うことができる。バリ取り（研磨）にかかる時間（作業時間）を短縮できる。

また、上記ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行うためのバフ研磨機２を付設し、上記バフ研磨機２は、上記バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４よりも下流側の所定のバフ用割出位置Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８に対応して配設され、周囲面バフ研磨用のバフ輪20はバフ軸心Ｌｊ廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記バフ輪20は上記バフ軸心Ｌｊに直交する水平状のバフ旋回軸心Ｌｋ廻りに旋回駆動自在に設けられ、上記バフ輪20を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワークＷを上記台座回転軸心Ｌ８廻りに回転させた状態で、上記ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行うので、ワークＷの美観を損ねることなく、確実に周囲面Ｗｂをバフ研磨することができる。多数のワークＷを次々と連続して迅速に（短時間で）バフ研磨でき、作業効率に優れる。特に、アルミダイキャスト品のような複雑な形状のワークＷ（周囲面Ｗｂにおいてその向きによって形状が異なるワークＷ）に対して、確実にバフ研磨を行って、周囲面Ｗｂにバフ研磨ムラの無い（シームレスな）美しい光沢を得ることができる。バフ輪20の回転方向が様々な方向に変化し、バフ研磨に適した方向に一致し、バフ研磨ムラが発生せず、凸部や凹部にかかわらず、均一状に美しく仕上げることができる。

また、上記バフ研磨機２は、上記インデックステーブル９の回転仮想円Ｅの接線に平行な接線方向Ｙに移動自在に設けられ、該接線方向Ｙに往復移動して、上記ワークＷの周囲面Ｗｂのバフ研磨を行うので、ワークＷの周囲面Ｗｂが複雑な形状であってもムラなく確実にバフ研磨を行うことができる。周囲面Ｗｂのバフ研磨にかかる時間（作業時間）を短縮できる。

また、上記ワークＷの上面Ｗａのバフ研磨を行うための上面バフ研磨機３を付設し、上記上面バフ研磨機３は、上記バリ取り用割出位置Ｔ３，Ｔ４よりも下流側の所定の上面バフ用割出位置Ｔ９に対応して配設され、上面バフ研磨用の上面バフ輪30は上面バフ軸心Ｌｍ廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記上面バフ輪30は上記台座部材８の上方位置に配設され、上記上面バフ輪30を回転駆動させ、かつ、上記ワークＷを上記台座回転軸心Ｌ８廻りに回転させた状態で、上記ワークＷの上面Ｗａのバフ研磨を行うので、ワークＷの美観を損ねることなく、確実にワークＷの上面Ｗａをバフ研磨することができる。多数のワークＷを次々と連続して迅速にバフ研磨でき、作業効率に優れる。上面Ｗａの形状が複雑なワークＷに対して、確実にバフ研磨を行って、上面Ｗａにバフ研磨ムラの無い（シームレスな）美しい光沢を得ることができる。

また、上記ワークＷの上面Ｗａを押圧して該ワークＷを上記取付台80へ押しつけるための押さえ保持用アクチュエータ95を備えたので、ブラシ輪10やバフ輪20の切込量を増加でき（強く押し付けることができ）、研磨を迅速に行うことができる。

また、上記台座部材８は、下端に従動クラッチ爪89を有する伝達軸88を備え、上記割出位置Ｔに停止した上記伝達軸88と同一軸心上に、上記従動クラッチ爪89と係脱可能な駆動クラッチ爪79を有する駆動軸78を、インデクステーブル９の下方位置に、設けたので、インデックステーブル９にて回転する台座部材８を、台座回転軸心Ｌ８廻りに回転自在とすることができる。インデックステーブル９上に台座部材用回転駆動源を設ける必要が無く、構造を簡素化できると共に、インデックステーブル９への負荷を軽減して長寿命化を図れる。

１ バリ取り機
２ バフ研磨機
３ 上面バフ研磨機
８ 台座部材
９ インデックステーブル
10 ブラシ輪
20 バフ輪
30 上面バフ輪
78 駆動軸
79 駆動クラッチ爪
80 取付台
81 クランプ部材
88 伝達軸
89 従動クラッチ爪
95 押さえ保持用アクチュエータ
Ｅ 回転仮想円
Ｌ８ 台座回転軸心
Ｌ９ 鉛直状軸心
Ｌａ ブラシ軸心
Ｌｂ ブラシ旋回軸心
Ｌｊ バフ軸心
Ｌｋ バフ旋回軸心
Ｌｍ 上面バフ軸心
Ｔ 割出位置
Ｔ３ バリ取り用割出位置
Ｔ４ バリ取り用割出位置
Ｔ５ バフ用割出位置
Ｔ６ バフ用割出位置
Ｔ７ バフ用割出位置
Ｔ８ バフ用割出位置
Ｔ９ 上面バフ用割出位置
Ｗ ワーク
Ｗａ 上面
Ｗｂ 周囲面
Ｗｄ 孔部
Ｙ 接線方向
θ 所定ピッチ角

Claims (7)

1. 鉛直状軸心（Ｌ９）廻りに所定ピッチ角（θ）毎の割出位置（Ｔ）で停止するインデックステーブル（９）と、該インデックステーブル（９）の外周縁に上記所定ピッチ角（θ）をもって設けられ金属製のワーク（Ｗ）を保持可能な台座部材（８）と、上記ワーク（Ｗ）のバリ取りを行うためのバリ取り機（１）と、を備え、
   上記バリ取り機（１）は、複数の上記割出位置（Ｔ）（Ｔ）の内の所定のバリ取り用割出位置（Ｔ３）（Ｔ４）に対応して配設され、バリ取り用のブラシ輪（10）はブラシ軸心（Ｌａ）廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記ブラシ輪（10）は上記ブラシ軸心（Ｌａ）に直交する水平状のブラシ旋回軸心（Ｌｂ）廻りに旋回駆動自在に設けられ、
   上記台座部材（８）は、上記ワーク（Ｗ）が載置される取付台（80）と、上記ワーク（Ｗ）の孔部（Ｗｄ）に下方から挿入して保持するクランプ部材（81）と、を備え、さらに、上記取付台（80）は、鉛直状の台座回転軸心（Ｌ８）廻りに回転自在に設けられ、
   上記ブラシ輪（10）を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワーク（Ｗ）を上記台座回転軸心（Ｌ８）廻りに回転させた状態で、上記ワーク（Ｗ）の周囲面（Ｗｂ）のバリ取りを行うことを特徴とする研磨装置。
2. 上記バリ取り機（１）は、上記インデックステーブル（９）の回転仮想円（Ｅ）の接線に平行な接線方向（Ｙ）に移動自在に設けられ、該接線方向（Ｙ）に往復移動して、上記ワーク（Ｗ）の周囲面（Ｗｂ）のバリ取りを行う請求項１記載の研磨装置。
3. 上記ワーク（Ｗ）の周囲面（Ｗｂ）のバフ研磨を行うためのバフ研磨機（２）を付設し、
   上記バフ研磨機（２）は、上記バリ取り用割出位置（Ｔ３）（Ｔ４）よりも下流側の所定のバフ用割出位置（Ｔ５）（Ｔ６）（Ｔ７）（Ｔ８）に対応して配設され、周囲面バフ研磨用のバフ輪（20）はバフ軸心（Ｌｊ）廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記バフ輪（20）は上記バフ軸心（Ｌｊ）に直交する水平状のバフ旋回軸心（Ｌｋ）廻りに旋回駆動自在に設けられ、
   上記バフ輪（20）を回転駆動及び旋回駆動させ、かつ、上記ワーク（Ｗ）を上記台座回転軸心（Ｌ８）廻りに回転させた状態で、上記ワーク（Ｗ）の周囲面（Ｗｂ）のバフ研磨を行う請求項１又は２記載の研磨装置。
4. 上記バフ研磨機（２）は、上記インデックステーブル（９）の回転仮想円（Ｅ）の接線に平行な接線方向（Ｙ）に移動自在に設けられ、該接線方向（Ｙ）に往復移動して、上記ワーク（Ｗ）の周囲面（Ｗｂ）のバフ研磨を行う請求項３記載の研磨装置。
5. 上記ワーク（Ｗ）の上面（Ｗａ）のバフ研磨を行うための上面バフ研磨機（３）を付設し、
   上記上面バフ研磨機（３）は、上記バリ取り用割出位置（Ｔ３）（Ｔ４）よりも下流側の所定の上面バフ用割出位置（Ｔ９）に対応して配設され、上面バフ研磨用の上面バフ輪（30）は上面バフ軸心（Ｌｍ）廻りに回転駆動自在に設けられ、かつ、上記上面バフ輪（30）は上記台座部材（８）の上方位置に配設され、
   上記上面バフ輪（30）を回転駆動させ、かつ、上記ワーク（Ｗ）を上記台座回転軸心（Ｌ８）廻りに回転させた状態で、上記ワーク（Ｗ）の上面（Ｗａ）のバフ研磨を行う請求項１，２，３又は４記載の研磨装置。
6. 上記ワーク（Ｗ）の上面（Ｗａ）を押圧して該ワーク（Ｗ）を上記取付台（80）へ押しつけるための押さえ保持用アクチュエータ（95）を備えた請求項１，２，３，４又は５記載の研磨装置。
7. 上記台座部材（８）は、下端に従動クラッチ爪（89）を有する伝達軸（88）を備え、
   上記割出位置（Ｔ）に停止した上記伝達軸（88）と同一軸心上に、上記従動クラッチ爪（89）と係脱可能な駆動クラッチ爪（79）を有する駆動軸（78）を、上記インデックステーブル（９）の下方位置に、設けた請求項１，２，３，４，５又は６記載の研磨装置。

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