JP2023101164A - フィルムラップ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの奥まった位置にある加工面の面粗さを改善することができるフィルムラップ加工装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるフィルムラップ加工装置１００は、テープ状の研磨フィルム１０６によって加工面１０４を研磨するフィルムラップ加工装置であって、加工面は、その周囲をフランジ１１０に囲まれた中心軸１０８の外周面であり、研磨フィルムを加工面に押圧するバックアップシュー１１８と、研磨フィルムを案内するフィルムガイド１２０と、を備え、フィルムガイドは、バックアップシューの両脇に配置されフィルムガイドの先端に向かうほど互いに近づく方向に傾斜している一対の傾斜部１４０、１４２を有し、フィルムガイドの後方から送られてきた研磨フィルムを、一方の傾斜部１４０でバックアップシューに向かって屈曲させ、バックアップシューを通過した研磨フィルムを他方の傾斜部１４２で後方に屈曲させることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、テープ状の研磨フィルムによって加工面を研磨するフィルムラップ加工装置に関する。

金属部品のワークの研磨方法として、フィルムラップ加工が知られている。フィルムラップ加工とは、表面に砥粒が塗布された研磨フィルムを用いて行う研磨方法である。この研磨方法では、研磨フィルムを所定のワークの加工面に押圧し、ワークを回転させることで加工面を研磨する。

例えば特許文献１には、円板状部材の小さな周縁部を加工面とする研磨装置が開示されている。この研磨装置は、研磨テープを迂回させて案内する迂回案内部材を備える。迂回案内部材は、長手方向に延びる左右の案内溝と、行案内面および戻案内面とを有する。行案内面および戻案内面は、案内溝のそれぞれの外側内面に形成され、研磨テープを行戻移送案内可能としている。

また迂回案内部材の先端部には、迂回受圧面が形成されている。迂回受圧面は、行戻移送案内される研磨テープの折返部分を、加工側となる側方に迂回案内可能となっている。そして迂回受圧面は、２つの折返面と、受圧面とを有する。２つの折返面は、研磨テープの行側部分および戻側部分のうち行側部分を、行案内面から側方に折返すとともに、戻側部分を側方から戻案内面に折返す４５度に切欠されて形成されている。受圧面は、ロール状の受圧パッドの外周面であって、２つの折返面により側方に折り返された研磨テープを案内するとともに、円板状部材に対しての研磨圧力を受ける。

特許文献１では、上記の迂回案内部材によって研磨テープを迂回させて案内することにより、周囲の部材に邪魔されることなく、円板状部材の小さな周縁部である加工面を良好に研磨することができる、としている。

特開２００２－１２６９８１号公報

しかしワークの形状によっては、ワークの加工面が奥まった位置にあり、研磨し難い場合がある。一例として加工面が、その周囲をフランジに囲まれた中心軸の外周面である場合には、特許文献１の研磨装置では、加工面が研磨不足となってしまう。そのため、ワークの奥まった位置にある加工面の研磨においても、面粗さを改善したいという要望がある。

本発明は、このような課題に鑑み、ワークの奥まった位置にある加工面の面粗さを改善することができるフィルムラップ加工装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるフィルムラップ加工装置の代表的な構成は、テープ状の研磨フィルムによって加工面を研磨するフィルムラップ加工装置であって、加工面は、その周囲をフランジに囲まれた中心軸の外周面であり、研磨フィルムを加工面に押圧するバックアップシューと、研磨フィルムを案内するフィルムガイドと、を備え、フィルムガイドは、バックアップシューの両脇に配置されフィルムガイドの先端に向かうほど互いに近づく方向に傾斜している一対の傾斜部を有し、フィルムガイドの後方から送られてきた研磨フィルムを、一対の傾斜部の一方でバックアップシューに向かって屈曲させ、バックアップシューを通過した研磨フィルムを他方の傾斜部で後方に屈曲させることを特徴とする。

上記構成では、一対の傾斜部は、フィルムガイドの先端すなわち加工面側に向かうほど互いに近づく方向に例えば４５度で傾斜して先細りに形成されている。そして、フィルムガイドの後方から送られてきた研磨フィルムを一対の傾斜部によって２回屈曲させて、フィルムガイドの後方に戻している。また加工面は、その周囲をフランジに囲まれた中心軸の外周面であり、ワークの奥まった位置にある。

これにより、長尺のテープ状の研磨フィルムを用いていながらも、研磨する部分（研磨フィルムおよびバックアップシュー）を加工装置から突出させることができる。したがって、ワークの奥まった位置にある加工面に研磨する部分を挿入して加工することができる。したがって上記構成によれば、ワークの奥まった位置にある加工面の面粗さを改善することができる。

上記のバックアップシューの加工面に対する押圧面は、加工面の外周に沿った凹面であるとよい。これにより、バックアップシューが研磨フィルムを加工面に押圧すると、研磨フィルムを介して凹面の押圧面と加工面とが面接触するため、加工面の真円度を向上させることができる。

上記の一対の傾斜部は、フィルムガイドの先端側に向かって凸形状を有する半円形状であって、摩耗性及び高滑性を有するコーティング処理がなされているとよい。これにより、フィルムガイドが小型であって傾斜部にローラが取り付けられない場合であっても、一対の傾斜部の耐摩耗性と滑りやすさを得ることができる。

上記の一対の傾斜部には、ローラが取り付けられているとよい。これにより、一対の傾斜部は、ローラによって研磨フィルムを円滑に送ることができる。

本発明によれば、ワークの奥まった位置にある加工面の面粗さを改善することができるフィルムラップ加工装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけるフィルムラップ加工装置をワークとともに示す図である。 図１のワークを示す図である。 図１のフィルムラップ加工装置のフィルムガイドを拡大した図である。 図１のフィルムラップ加工装置の要部を各方向から見て拡大した図である。 図１のフィルムラップ加工装置の研磨する部分をワークの加工面に接近させる様子を示す図である。 図１のフィルムラップ加工装置でワークの加工面を研磨している状態を示す図である。 図３のフィルムガイドの変形例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明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し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態におけるフィルムラップ加工装置（以下、加工装置１００）をワーク１０２とともに示す図である。図２は、図１のワーク１０２を示す図である。図２（ａ）は、図１のワーク１０２を拡大して示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のワーク１０２の加工面１０４を示す図である。

加工装置１００は、長尺のテープ状の研磨フィルム１０６を用いて、加工対象物であるワーク１０２の加工面１０４（図２（ｂ）参照）を研磨する工作機械である。加工装置１００では、研磨フィルム１０６をワーク１０２の加工面１０４に押圧し、ワーク１０２を図１の矢印Ａに示すように回転させることで加工面１０４を研磨する。

ワーク１０２は、図２（ａ）に示すように中心軸１０８と、中心軸１０８から径方向に張り出したフランジ１１０とを有する。図２（ｂ）に示す加工面１０４は、その周囲をフランジ１１０に囲まれた中心軸１０８の外周面であって、ワーク１０２の奥まった位置にある。このため、ワーク１０２の加工面１０４は、研磨し難く研磨不足となってしまう場合がある。

そこで加工装置１００では、ワーク１０２の奥まった位置にある加工面１０４の面粗さを改善することができる構成を採用した。

加工装置１００は、基台１１２と、シリンダ１１４と、支持台１１６と、バックアップシュー１１８と、フィルムガイド１２０とを備える。基台１１２には上下方向に延びるレール１２２が取り付けられている。シリンダ１１４は、基台１１２の上部に取り付けられた上板１２４に固定されている。尚、シリンダ１１４としては、例えば油圧シリンダが挙げられる。

支持台１１６は、基台１１２に取り付けられたレール１２２上を走行可能に設置されていて、さらにシリンダ１１４のロッド１２６に接続されている。このため、支持台１１６は、シリンダ１１４のロッド１２６の移動に応じてレール１２２上を走行し上下方向に移動可能となっている。

さらに支持台１１６には、バックアップシュー１１８がねじなどにより固定されている。フィルムガイド１２０は、基台１１２の下部に取り付けられた単一の板部材であり（図３参照）、研磨フィルム１０６を案内する。

バックアップシュー１１８は、シリンダ１１４のロッド１２６の移動に応じて支持台１１６がレール１２２上を走行し下降すると、研磨フィルム１０６をワーク１０２の加工面１０４に押圧する。

研磨フィルム１０６は、供給リール１２８からフィルムガイドローラ１３０およびフィルムガイド１２０を介してバックアップシュー１１８を通過するように送り出される。さらに研磨フィルム１０６は、研磨中は送り出されず、研磨により消耗するとフィルムガイド１２０およびフィルムガイドローラ１３２（図４（ａ）参照）を介して巻き取りリール１３４に巻き取られる。加工装置１００では、消耗した研磨フィルム１０６を適宜移動させることによって、ワーク１０２の加工面１０４を効率よく研磨することが可能になる。

図３は、図１の加工装置１００のフィルムガイド１２０を拡大した図である。図４は、図１の加工装置１００の要部を各方向から見て拡大した図である。フィルムガイド１２０は、図３に示すように先割れの単一の板部材であって、一対のガイド面１３６、１３８と、一対の傾斜部１４０、１４２とを有する。

一対の傾斜部１４０、１４２は、一対のガイド面１３６、１３８の先端側すなわちワーク１０２の加工面１０４側に形成されている。一対の傾斜部１４０、１４２は、バックアップシュー１１８の両脇に配置され（図４（ｂ）参照）、フィルムガイド１２０の先端に向かうほど互いに近づく方向に例えば４５度で傾斜して先細りに形成されている。

ガイド面１３６は、図４（ａ）に示すようにフィルムガイドローラ１３０を介して後方から送られてきた研磨フィルム１０６を、先端側に位置する一方の傾斜部１４０に案内する。またガイド面１３６には、研磨フィルム１０６の位置ずれを防止する側板１４４が取り付けられている。

傾斜部１４０は、ガイド面１３６によりフィルムガイド１２０の後方から送られてきた研磨フィルム１０６を、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すようにバックアップシュー１１８に向かって屈曲させる。これにより研磨フィルム１０６は、バックアップシュー１１８の加工面１０４に対する図４（ｂ）に示す押圧面１４６に対面することになる。

他方の傾斜部１４２は、研磨により消耗してバックアップシュー１１８を通過した研磨フィルム１０６を、図４（ｂ）に示すようにフィルムガイド１２０の後方に屈曲させる。傾斜部１４２によって後方に屈曲した研磨フィルム１０６は、図４（ａ）に示すガイド面１３８により後方に案内されて、フィルムガイドローラ１３２を介して後方に戻される。なおガイド面１３８には、研磨フィルム１０６の位置ずれを防止する側板１４８（図４（ｂ）参照）が取り付けられている。

このようにフィルムガイド１２０は、フィルムガイド１２０の後方から送られてきた研磨フィルム１０６を一対の傾斜部１４０、１４２によって２回屈曲させて、フィルムガイド１２０の後方に戻している。さらに一対の傾斜部１４０、１４２は、図３に示すようにフィルムガイド１２０の先端側に向かって凸形状を有する半円形状であって、耐摩耗性及び高滑性を有するコーティング処理がなされている。尚、このようなコーティングとしては、例えばＴiＮコーティングが挙げられる。これにより、本実施例のフィルムガイド１２０のように小型であって一対の傾斜部１４０、１４２にローラが取り付けられない場合であっても、一対の傾斜部１４０、１４２の耐摩耗性と滑りやすさを得ることができる。

図５は、図１の加工装置１００の研磨する部分をワーク１０２の加工面１０４に接近させる様子を示す図である。図６は、図１の加工装置１００でワーク１０２の加工面１０４を研磨している状態を示す図である。

加工装置１００では、上記したようにフィルムガイド１２０の一対の傾斜部１４０、１４２がバックアップシュー１１８の両脇に配置され、さらにワーク１０２の加工面１０４側に向かうほど互いに近づく方向に傾斜して先細りに形成されている。このため、加工装置１００は、長尺のテープ状の研磨フィルム１０６を用いていながらも、図５に示すように研磨する部分すなわち研磨フィルム１０６およびバックアップシュー１１８を、ワーク１０２の加工面１０４に向かって寸法Ｌａだけ加工装置１００から突出させることができる。また、この寸法Ｌａは、図５に示す寸法Ｌｂすなわちワーク１０２の加工面１０４の周囲を囲むフランジ１１０の深さよりも大きくなっている。

このため加工装置１００では、研磨フィルム１０６およびバックアップシュー１１８を図５の矢印Ｂに示すように加工面１０４とフランジ１１０の間に接近させて、さらに図６に示すようにワーク１０２の奥まった位置にある加工面１０４に研磨フィルム１０６およびバックアップシュー１１８を挿入することができる。

そして加工装置１００では、バックアップシュー１１８が支持台１１６とともに下降して、研磨フィルム１０６を加工面１０４に押圧することで、ワーク１０２の奥まった位置にある加工面１０４を加工することができ、加工面１０４の面粗さを改善することができる。

また押圧面１４６は、図６に示すようにワーク１０２の加工面１０４の外周に沿った凹面となっている。このため、バックアップシュー１１８によって研磨フィルム１０６を加工面１０４に押圧すると、研磨フィルム１０６を介して凹面の押圧面１４６と加工面１０４とが面接触する。これにより加工装置１００によれば、加工面１０４の真円度を向上させることができる。

図７は、図３のフィルムガイド１２０の変形例を示す図である。変形例のフィルムガイド１２０Ａは、一対のガイド面１３６、１３８の先端側に形成された一対の傾斜部１４０Ａ、１４２Ａを有する。そして、この一対の傾斜部１４０Ａ、１４２Ａには、ローラ１５０、１５２が取り付けられている。

このためフィルムガイド１２０Ａの一対の傾斜部１４０Ａ、１４２Ａは、ローラ１５０、１５２によって研磨フィルム１０６を円滑に送ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例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内において、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本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、テープ状の研磨フィルムによって加工面を研磨するフィルムラップ加工装置として利用することができる。

１００…フィルムラップ加工装置、１０２…ワーク、１０４…加工面、１０６…研磨フィルム、１０８…ワークの中心軸、１１０…ワークのフランジ、１１２…基台、１１４…シリンダ、１１６…支持台、１１８…バックアップシュー、１２０…フィルムガイド、１２２…レール、１２４…上板、１２６…シリンダのロッド、１２８…供給リール、１３０、１３２…フィルムガイドローラ、１３４…巻き取りリール、１３６、１３８…ガイド面、１４０、１４２…傾斜部、１４４、１４８…側板、１４６…バックアップシューの押圧面、１５０、１５２…ローラ

Claims (4)

1. テープ状の研磨フィルムによって加工面を研磨するフィルムラップ加工装置であって、
   前記加工面は、その周囲をフランジに囲まれた中心軸の外周面であり、
   前記研磨フィルムを前記加工面に押圧するバックアップシューと、
   前記研磨フィルムを案内するフィルムガイドと、
   を備え、
   前記フィルムガイドは、
   前記バックアップシューの両脇に配置され前記フィルムガイドの先端に向かうほど互いに近づく方向に傾斜している一対の傾斜部を有し、
   前記フィルムガイドの後方から送られてきた前記研磨フィルムを、前記一対の傾斜部の一方で前記バックアップシューに向かって屈曲させ、前記バックアップシューを通過した前記研磨フィルムを他方の前記傾斜部で後方に屈曲させることを特徴とするフィルムラップ加工装置。
2. 前記バックアップシューの前記加工面に対する押圧面は、該加工面の外周に沿った凹面であることを特徴とする請求項１に記載のフィルムラップ加工装置。
3. 前記一対の傾斜部は、前記フィルムガイドの先端側に向かって凸形状を有する半円形状であって、耐摩耗性及び高滑性を有するコーティング処理がなされていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルムラップ加工装置。
4. 前記一対の傾斜部には、ローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルムラップ加工装置。

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