JP2018134716A - Polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、モータにより回転駆動する研磨部が設けられた研磨装置に関する。 The present disclosure relates to a polishing apparatus provided with a polishing unit that is rotationally driven by a motor.
従来、管部材の内周面を研磨する研磨装置が普及している。例えば、特許文献1には、杆体を備える研磨装置が記載されている。杆体の一端にはモータが設けられる。杆体の他端には研磨部(研削体)が設けられる。杆体のうち、モータと研磨部との間に位置する部位は、軸受により軸支される。 Conventionally, a polishing apparatus for polishing an inner peripheral surface of a pipe member has been widely used. For example, Patent Document 1 describes a polishing apparatus including a casing. A motor is provided at one end of the housing. A polishing part (grinding body) is provided at the other end of the housing. The part located between a motor and a grinding | polishing part among housings is pivotally supported by a bearing.
研磨部は、円筒形状のワークの内周面のうち、下方の部位に押し当てられる。モータにより杆体および研磨部が回転することで、ワークの内周面が研磨される。また、軸受の下方にはロードセルが配される。荷重センサの出力に応じて、研磨部をワークの内周面に押圧する荷重が制御される。 The polishing unit is pressed against a lower portion of the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece. The inner peripheral surface of the workpiece is polished by rotating the housing and the polishing unit by the motor. A load cell is arranged below the bearing. Depending on the output of the load sensor, the load that presses the polishing portion against the inner peripheral surface of the workpiece is controlled.
上記の特許文献1に記載された研磨装置では、杆体がモータにより回転しており、杆体にモータの振動が伝達され易い。ロードセルなど、荷重を計測して計測値を出力する機器(以下、センサと総称する)が、特許文献1のような配置となっている場合、振動が軸受を介してセンサに伝わり、センサの出力にノイズが生じてしまうおそれがあった。 In the polishing apparatus described in Patent Document 1, the casing is rotated by the motor, and the vibration of the motor is easily transmitted to the casing. When an apparatus (hereinafter collectively referred to as a sensor) that measures a load and outputs a measurement value, such as a load cell, is arranged as in Patent Document 1, vibration is transmitted to the sensor via a bearing, and the output of the sensor There was a risk of noise being generated.
本開示は、このような課題に鑑み、センサの出力に生じるノイズを抑制することが可能な研磨装置を提供することを目的としている。 In view of such a problem, an object of the present disclosure is to provide a polishing apparatus capable of suppressing noise generated in the output of a sensor.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る研磨装置は、モータと、モータにより回転駆動される研磨部と、モータの本体を支持する支持部と、研磨部から回転軸方向に離隔した位置で、支持部が取り付けられた保持部材と、支持部と保持部材との取り付け位置から離隔し、支持部と保持部材との間に挟持され、回転軸方向の引張荷重、および、回転軸方向の圧縮荷重の一方を計測可能であるセンサと、を備える。 In order to solve the above-described problem, a polishing apparatus according to one embodiment of the present disclosure includes a motor, a polishing unit that is rotationally driven by the motor, a support unit that supports a main body of the motor, and a distance from the polishing unit in the rotation axis direction. The holding member to which the support portion is attached and the attachment position of the support portion and the holding member are spaced apart from each other and sandwiched between the support portion and the holding member. A sensor capable of measuring one of the compressive loads in the direction.
支持部は、回転軸方向に沿って延伸する延伸部と、延伸部に設けられ回転軸方向に垂直な方向に延伸して保持部材に取り付けられた取付部材と、を有し、センサは、保持部材と取付部材の間に挟持されていてもよい。 The support portion includes an extending portion that extends along the rotation axis direction, and an attachment member that is provided in the extending portion and extends in a direction perpendicular to the rotation axis direction and attached to the holding member, and the sensor holds It may be clamped between the member and the mounting member.
支持部を回転軸方向に垂直な方向に移動させる第1可動部を備えてもよい。 You may provide the 1st movable part which moves a support part to the direction perpendicular | vertical to a rotating shaft direction.
支持部を回転軸方向に移動させる第2可動部を備えてもよい。 You may provide the 2nd movable part which moves a support part to a rotating shaft direction.
本開示によれば、センサの出力に生じるノイズを抑制することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress noise generated in the output of the sensor.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Also, illustration of elements not directly related to the present disclosure is omitted.
図1は、研磨装置1の全体構成を示す図である。図1では、ワークWのみを断面で示す。研磨装置1は、例えば、円筒形状のワークWの内周面を研磨するために用いられる。図1に示すように、研磨装置1は、研磨部10を備える。研磨部10は、例えば、砥石などで構成される。研磨部10は、例えば、円柱形状である。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the polishing apparatus 1. In FIG. 1, only the workpiece W is shown in cross section. The polishing apparatus 1 is used for polishing an inner peripheral surface of a cylindrical workpiece W, for example. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus 1 includes a
モータ20は、本体21およびシャフト22(出力軸)を備える。シャフト22は、本体21から突出している。研磨部10は、シャフト22の先端部23に設けられる。シャフト22の回転軸(以下、単に回転軸と称す)中心は、研磨部10の中心軸と同軸である。つまり、シャフト22の回転軸方向一方側の端部に研磨部10が取り付けられ、回転軸方向他方側端部に本体21が位置している。本体部21は、シャフト22に駆動力を伝達している。
The
モータ20は、支持部30に支持される。支持部30は、筐体40(延伸部)および取付部材50を備える。筐体40は回転軸方向に延びる棒状の部材である。筐体40の回転軸方向の長さは、鉛直方向(図1中、上下方向)の長さや図1中、紙面奥行方向の長さよりも長い。ただし、筐体40の回転軸方向の長さは、ワークWの中心軸方向の長さに応じて任意に設計されてよい。
The
筐体40のうち、回転軸方向一方側の端部41には、収容穴42が形成される。モータ20の本体21は、シャフト22と反対側が収容穴42に収容される。つまり、モータ20の本体21は、筐体40の収容穴42に嵌合され、取り付けられる。
A
筐体40の回転軸方向他方側の端部43には、取付部材50が設けられる。取付部材50は、回転軸方向と直交する(垂直な)方向に延伸する板状の部材である。取付部材50は、鉛直方向に筐体40よりも長く延在する。取付部材50のうち、鉛直方向の大凡中心に、筐体40の回転軸方向他方側の端部43が取り付けられる。また、筐体40の外面44と取付部材50を接続するリブ部材52が設けられている。
An
また、研磨装置1は、鉛直可動部60(第1可動部)および水平可動部70(第2可動部)を備える。鉛直可動部60は、筐体40の回転軸方向他方側に位置する。水平可動部70は、鉛直可動部60の下方に位置する。
Further, the polishing apparatus 1 includes a vertical movable part 60 (first movable part) and a horizontal movable part 70 (second movable part). The vertical
鉛直可動部60は、鉛直方向に延在する基体61を備える。基体61のうち、回転軸方向一方側にレール62が取り付けられる。レール62は、基体61に沿って鉛直方向に延在する。ブロック部63(保持部材)は、取付部材50と基体61の間に配される。ブロック部63は、取付部材50に取り付けられる。
The vertical
ブロック部63のうち、回転軸方向他方側には摺動部材64が取り付けられる。摺動部材64は、レール62上を摺動する。レール62および摺動部材64によって、ブロック部63の鉛直方向以外の移動が規制される。
A sliding
また、鉛直可動部60は、不図示のボールねじを備える。ボールねじのうち、ねじ軸は、基体61に沿って鉛直方向に延在する。ボールねじのうち、不図示のナットおよびボールがブロック部63に取り付けられる。ねじ軸がモータ65によって回転すると、ナットおよびボールを介して、回転動力が鉛直方向の動力に変換され、ブロック部63が鉛直方向に移動する。その結果、支持部30は、ブロック部63と一体に鉛直方向(回転軸に垂直な方向)に移動可能となる。ここでは、鉛直可動部60がボールねじを備える場合について説明した。ただし、鉛直可動部60は、ボールねじに限らず、1軸で可動となる他のアクチュエータで構成されてもよい。例えば、鉛直可動部60は、ベルト駆動式であってもよいし、リニアモータによって駆動されてもよい。
The vertical
水平可動部70は、回転軸方向に延在する基体71を備える。基体71のうち、鉛直可動部60側(上方)にレール72が取り付けられる。レール72は、基体71に沿って回転軸方向に延在する。ブロック部73は、鉛直可動部60と基体71の間に配される。ブロック部73の上面73aには、鉛直可動部60の基体61の下端が取り付けられる。
The horizontal
リブ部材61aは、基体61のうち、回転軸方向他方側の外面61b、および、ブロック部73の上面73aに取り付けられる。
The
ブロック部73のうち、基体71側には摺動部材74が取り付けられる。摺動部材74は、レール72上を摺動する。レール72および摺動部材74によって、ブロック部73の回転軸方向以外の移動が規制される。
A sliding
また、水平可動部70は、不図示のボールねじを備える。ボールねじのうち、ねじ軸75は、基体71に沿って回転軸方向に延在する。ボールねじのうち、不図示のナットおよびボールがブロック部73に取り付けられる。ねじ軸がモータ76によって回転すると、ナットおよびボールを介して、回転動力が回転軸方向の動力に変換され、ブロック部73が回転軸方向に移動する。その結果、鉛直可動部60は、ブロック部73と一体に回転軸方向に移動可能となる。支持部30は、鉛直可動部60と一体に回転軸方向に移動可能となる。ここでは、水平可動部70がボールねじを備える場合について説明した。ただし、水平可動部70は、ボールねじに限らず、1軸で可動となる他のアクチュエータで構成されてもよい。例えば、水平可動部70は、ベルト駆動式であってもよいし、リニアモータによって駆動されてもよい。
The horizontal
このように、支持部30は、鉛直可動部60によって鉛直方向に移動可能であり、水平可動部70によって回転軸方向に移動可能である。モータ20、および、研磨部10は、支持部30と一体となって、鉛直可動部60によって鉛直方向に移動可能であり、水平可動部70によって回転軸方向に移動可能である。
As described above, the
ターニングローラ80は、例えば、回転軸方向に離隔して複数設けられる。ターニングローラ80の外周面は、ワークWの外周面に当接する。ターニングローラ80が不図示のモータの動力によって回転すると、ワークWが回転する。
For example, a plurality of turning
研磨装置1の研磨部10は、水平可動部70によって回転軸方向一方側(図1中、左側)に移動し、ワークWに挿通される。研磨部10は、鉛直可動部60によって下方(図1中、下方)に移動し、研磨部10の外周面がワークWの内周面に当接する。
The polishing
研磨部10は、モータ20によって回転する。鉛直可動部60は、研磨部10に対して下方に荷重を作用させる。研磨部10の外周面のうち、下方の部位が、ワークWの内周面に押圧される。こうして、研磨部10によってワークWの内周面が研磨される。
The polishing
ターニングローラ80によってワークWが回転することで、ワークWの内周面のうち、研磨部10の外周面が押圧される部位が、ワークWの回転方向に変位する。水平可動部70が研磨部10を回転軸方向に移動させることで、ワークWの内周面のうち、研磨部10の外周面が押圧される部位が、回転軸方向に変位する。
When the workpiece W is rotated by the turning
また、研磨装置1は、センサ90を備える。センサ90は、取付部材50および鉛直可動部60のブロック部63の間に挟持される。
In addition, the polishing apparatus 1 includes a
図2(a)は、実施形態の研磨装置1のセンサ90近傍の抽出図である。図2(b)は、変形例の図2(a)に対応する部位の抽出図である。
FIG. 2A is an extraction diagram in the vicinity of the
図2(a)に示すように、取付部材50およびブロック部63は、回転軸方向に離隔して配される。取付部材50とブロック部63の間は、スペーサ91を介して接続される。スペーサ91は回転軸方向に延在する金属製の部材である。スペーサ91の鉛直方向の位置は、例えば、筐体40よりも上方である。取付部材50、ブロック部63、スペーサ91には、締結孔53、63a、91aが形成される。締結孔53、63a、91aには、ボルト66が、例えば、回転軸方向一方側から挿通される。ボルト66の先端部66aは、締結孔63aから突出している。ボルト66の先端部66aにナット67が締結される。
As shown in FIG. 2 (a), the
このように、ボルト66およびナット67によって、取付部材50、ブロック部63、スペーサ91が締結される。ここでは、ボルト66およびナット67によって、取付部材50、ブロック部63、スペーサ91が締結される場合について説明した。しかし、取付部材50、ブロック部63、スペーサ91が締結されていれば、他の締結構造であってもよい。
Thus, the
センサ90は、取付部材50およびブロック部63に回転軸方向に挟持される。センサ90は、支持部30とブロック部63との取り付け位置(ボルト66の位置)から離隔している。センサ90の鉛直方向の位置は、例えば、筐体40よりも下方である。さらにいえば、センサ90の鉛直方向の位置は、シャフト22の回転軸に対しオフセットされている。鉛直可動部60により研磨部10がワークWに押圧されると、ワークWからの反力により、筐体40(シャフト22の回転軸)の一端部41(図1参照)に上方への荷重が作用する。取付部材50のうち、鉛直方向の位置が筐体40よりも下方の部位には、図2(a)中、時計回り方向のモーメントが作用する。これにより、センサ90に引張荷重が作用する。
The
ここでは、センサ90の鉛直方向の位置は、例えば、筐体40(シャフト22の回転軸)よりも下方である場合について説明した。しかし、センサ90の鉛直方向の位置は、例えば、筐体40よりも上方であってもよい。この場合、センサ90に圧縮荷重が作用する。
Here, the case where the position of the
センサ90は、センサ90自体に作用する荷重(例えば引張荷重)を計測可能である。不図示の制御装置は、センサ90の出力値に応じて、鉛直可動部60のモータ65を制御する。制御装置は、例えば、センサ90の出力値が予め設定された設定値となるように、鉛直可動部60のモータ65を制御する。こうして、研磨部10のワークWへの押圧力が大凡一定に制御される。
The
上述したように、研磨装置1では、研磨部10が、モータ20のシャフト22に設けられる。また、支持部30の筐体40が、モータ20の本体21を支持する。そして、センサ90が、支持部30の取付部材50に設けられる。そのため、例えば、モータ20と研磨部10の間にセンサ90が設けられる場合のように、センサを介して駆動部材の駆動面を支持する場合に比べ、振動がセンサ90に入力され難い。その結果、センサ90の出力に生じるノイズが抑制される。
As described above, in the polishing apparatus 1, the polishing
また、水平可動部70が支持部30を回転軸方向に移動させる。そのため、センサ90も支持部30と一体に回転軸方向に移動する。これにより、支持部30とセンサ90が相対的に移動する場合に比べ、センサ90の出力の誤差が抑制される。
Further, the horizontal
また、鉛直可動部60が支持部30を鉛直方向に移動させる。そのため、例えば、筐体40の回転軸方向他方側を中心に筐体40を揺動させる場合に比べ、研磨部10とワークWとの平行度が向上する。研磨部10がワークWに作用する押圧力は、回転軸方向に亘って均一化が図られる。
Further, the vertical
図2(b)に示すように、変形例では、筐体40および取付部材50がブロック部63に直接取り付けられる。取付部材50は、筐体40の下方に配される。リブ部材52は、取付部材50のうち、下方の一端面51およびブロック部63に取り付けられる。
As shown in FIG. 2B, in the modification, the
筐体40と取付部材50は、鉛直方向に離隔して配される。スペーサ91は、筐体40と取付部材50の間に設けられる。筐体40、取付部材50、スペーサ91には、締結孔45、53、91aが形成される。締結孔45、53、91aには、ボルト66が、例えば、締結孔45側から挿通される。ボルト66の先端部66aは、締結孔53から突出している。ボルト66の先端部66aにナット67が締結される。
The
センサ190は、筐体40および取付部材50に鉛直方向に挟まれる。センサ190の回転軸方向の位置は、例えば、スペーサ91よりも回転軸方向一方側(図2(b)中、左側)である。鉛直可動部60により研磨部10がワークWに押圧されると、筐体40のうち、回転軸方向他方側には、図2(b)中、時計回り方向のモーメントが作用する。これにより、センサ190に引張荷重が作用する。
The
ここでは、取付部材50およびセンサ190が、例えば、筐体40よりも下方に設けられる場合について説明した。しかし、取付部材50およびセンサ190が、例えば、筐体40よりも上方に設けられてもよい。この場合、センサ190に圧縮荷重が作用する。
Here, the case where the
変形例においても、上述した実施形態と同様、不図示の制御装置は、センサ190の出力値に応じて、鉛直可動部60のモータ65を制御する。制御装置は、例えば、センサ190の出力値が予め設定された設定値となるように、鉛直可動部60のモータ65を制御する。こうして、研磨部10のワークWへの押圧力が大凡一定に制御される。
Also in the modification, as in the above-described embodiment, a control device (not shown) controls the
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this indication is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims and that they naturally fall within the technical scope.
例えば、上述した実施形態および変形例では、水平可動部70が支持部30を回転軸方向に移動させる場合について説明した。すなわち、センサ90、190も支持部30と一体に回転軸方向に移動する場合について説明した。しかし、支持部30とセンサ90、190が相対的に移動する構成であってもよい。
For example, in the embodiment and the modification described above, the case where the horizontal
また、上述した実施形態および変形例では、鉛直可動部60が支持部30を鉛直方向に移動させる場合について説明した。しかし、筐体40が、回転軸方向他方側を中心に揺動する構成であってもよい。また、鉛直可動部60が支持部30を移動させる方向は、鉛直方向に限らず、回転軸方向に垂直な方向であればよい。同様に、水平可動部70が支持部30を移動させる方向は、水平方向に限らず、回転軸方向であればよい。
In the embodiment and the modification described above, the case where the vertical
また、上述した実施形態および変形例では、モータ20のシャフト22に研磨部10が取り付けられる場合について説明した。しかし、モータ20のシャフト22と研磨部10の間に、他の部材が介在してもよい。この場合、シャフト22と研磨部10の間の部材およびシャフト22が、モータ20の出力軸となる。
In the embodiment and the modification described above, the case where the polishing
また、上述した実施形態および変形例では、センサ90、190は、センサ90自体に作用する引張荷重を計測可能な場合について説明した。ただし、センサ90、190は、上記のように、センサ90、190自体に作用する圧縮荷重を計測可能であってもよい。
Further, in the above-described embodiments and modifications, the case where the
本開示は、モータにより回転駆動する研磨部が設けられた研磨装置に利用することができる。 The present disclosure can be used in a polishing apparatus provided with a polishing unit that is rotationally driven by a motor.
1 研磨装置
10 研磨部
20 モータ
21 本体
30 支持部
40 筐体(延伸部)
60 鉛直可動部(第1可動部)
63 ブロック部(保持部材)
70 水平可動部(第2可動部)
90 センサ
190 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
60 Vertically movable part (first movable part)
63 Block (holding member)
70 Horizontal movable part (second movable part)
90
Claims (4)
前記モータにより回転駆動される研磨部と、
前記モータの本体を支持する支持部と、
前記研磨部から回転軸方向に離隔した位置で、前記支持部が取り付けられた保持部材と、
前記支持部と前記保持部材との取り付け位置から離隔し、前記支持部と前記保持部材との間に挟持され、前記回転軸方向の引張荷重、および、前記回転軸方向の圧縮荷重の一方を計測可能であるセンサと、
を備える研磨装置。 A motor,
A polishing section that is rotationally driven by the motor;
A support portion for supporting the main body of the motor;
A holding member to which the support portion is attached at a position spaced apart from the polishing portion in the rotation axis direction;
It is separated from the mounting position of the support part and the holding member, is sandwiched between the support part and the holding member, and measures one of the tensile load in the rotation axis direction and the compression load in the rotation axis direction A sensor that is possible,
A polishing apparatus comprising:
前記センサは、前記保持部材と前記取付部材の間に挟持されている請求項1に記載の研磨装置。 The support portion includes an extending portion that extends along the rotation axis direction, and an attachment member that is provided in the extension portion and extends in a direction perpendicular to the rotation axis direction and attached to the holding member. ,
The polishing apparatus according to claim 1, wherein the sensor is sandwiched between the holding member and the mounting member.
を備える請求項1または2に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a first movable portion that moves the support portion in a direction perpendicular to the rotation axis direction.
を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a second movable portion that moves the support portion in the rotation axis direction.
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